[發明專利]柔性自支撐鋰硫電池正極及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811512863.1
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109768219A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 李明仙;萬黎豪;周寬
• 申請（專利權）人: 深圳市比克動力電池有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/13;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

1.一種柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供氧化石墨烯的水分散液，在攪拌條件下往所述氧化石墨烯的水分散液加入硫單質得到混懸體系，將所述混懸體系進行超聲處理，得到氧化石墨烯-硫單質分散液；

將所述氧化石墨烯-硫單質分散液在攪拌條件下進行加熱濃縮處理，得到氧化石墨烯-硫單質濃縮液；

將所述氧化石墨烯-硫單質濃縮液沉積在基板上，對沉積樣品進行抽真空處理后，干燥形成氧化石墨烯-硫復合物薄膜；

將所述氧化石墨烯-硫復合物薄膜置于酸性溶液中進行還原處理，得到柔性自支撐鋰硫電池正極：石墨烯-硫復合物電極。

2.如權利要求1所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，在攪拌條件下往所述氧化石墨烯的水分散液加入硫單質得到混懸體系的步驟中，按照所述硫單質與所述氧化石墨烯的質量比為1:8～3:1，往所述氧化石墨烯的水分散液加入硫單質。

3.如權利要求1所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的水分散液的濃度小于等于10g/L。

4.如權利要求1所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，將所述氧化石墨烯-硫單質分散液在攪拌條件下進行加熱濃縮處理的步驟中，所述加熱濃縮處理的加熱溫度為60℃～150℃。

5.如權利要求1至4任一項所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯-硫單質濃縮液中氧化石墨烯的濃度大于10g/L。

6.如權利要求1至4任一項所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，干燥形成氧化石墨烯-硫復合物薄膜的步驟中，干燥處理的溫度不高于60℃。

7.如權利要求1至4任一項所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，將所述氧化石墨烯-硫復合物薄膜置于酸性溶液中進行還原處理的步驟中，將所述氧化石墨烯-硫復合物薄膜置于含有還原劑的酸性溶液中進行還原處理，其中，所述還原劑選自HI、HCl、水合肼、維生素C中的一種。

8.如權利要求1至4任一項所述的柔性自支撐鋰硫電池正極的制備方法，其特征在于，將所述氧化石墨烯-硫復合物薄膜置于酸性水溶液中進行還原處理的步驟，在加熱的條件下進行，且所述加熱的溫度為120℃～200。

9.一種柔性自支撐鋰硫電池正極，其特征在于，所述柔性自支撐鋰硫電池正極由石墨烯和硫單質組成，所述硫單質包覆在所述石墨烯中，且所述石墨烯占所述所述柔性自支撐鋰硫電池正極總質量的20％～85％。

10.一種鋰硫電池，包括正極、負極以及夾設在所述正極和所述負極之間的隔膜，其特征在于，所述正極為權利要求1至8任一所述方法制備的柔性自支撐鋰硫電池正極，或所述正極為權利要求9所述的柔性自支撐鋰硫電池正極。