[发明专利]一种提高碳硫复合锂硫正极循环稳定性的简单方法

摘要

本发明属于锂硫电池领域，公开这一种有效提高碳硫复合锂硫正极循环稳定性的简单方法。该方法包括：1)制备核壳结构碳/硫复合正极材料；2)制备碳硫复合物正极极片；3)制备固态电解质膜(SEI)膜包覆的碳硫复合物电极。本发明的有益效果为：(1)碳硫复合物电极表面形成稳定的固态电解质膜可以有效的将多硫化物限制在正极材料中，有效抑制穿梭效应带来的容量影响，显著调高碳硫复合正极的循环性能；(2)碳材料的高导电性，有效的提高了硫的利用率及其倍率性能，保证了该正极能够在高电流密度下充放电。

主权项

1.一种提高碳硫复合锂硫正极循环稳定性的简单方法，其特征在于以下步骤：第一步，制备核壳结构碳/硫复合正极材料将升华硫单质与碳材料按质量比1:1.4～2.9混合均匀，密封于安瓿瓶中，将安瓿瓶放置于管式炉中，在155℃条件下加热5～12小时后，自然冷却得到核壳结构的碳/硫复合正极材料；所述的碳材料为自制中空碳球、商业化碳纳米管或商业化石墨烯；第二步，制备碳硫复合物正极极片将第一步得到的制备的碳/硫复合正极材料、碳黑和PVDF按质量比8:1:1溶于甲基吡咯烷酮NMP中，搅拌均匀后得到正极浆料；将正极浆料均匀涂覆在铝箔集流体上，真空干燥、冲压形成的小圆片既为碳硫复合物正极极片；第三步，制备固态电解质膜SEI膜包覆的碳硫复合物电极将第二步得到碳硫复合物正极极片与锂片组成纽扣电池，隔膜选用聚丙烯膜，电解质为含有1mol/L LiPF6的碳酸亚乙酯EC和碳酸二乙酯DEC按体积比为1:1混合的混合溶剂；最后将纽扣电池在0.3～1.5V的电压区间内充放电3～5次，得到稳定的SEI膜包覆的碳硫复合物电极，碳硫复合物电极在锂硫电池充分点区间1.5～3V充放电。