[發明專利]一種鋰硫電池負極極片、鋰硫電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011496036.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112615011A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 彭燕秋;黃苗;李琦旸;袁中直;劉金成;劉建華
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/052;H01M4/36;H01M4/54;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種鋰硫電池負極極片，其特征在于，所述負極極片包括集流體及設置于所述集流體表面的負極漿料，所述負極漿料包括銀粉以及碳材料。

2.根據權利要求1所述的負極極片，其特征在于，所述負極漿料還包括粘結劑以及溶劑；

優選地，所述銀粉、碳材料以及粘結劑的質量比為(10～30):(60～87):(3～10)。

3.根據權利要求1或2所述所述的負極極片，其特征在于，所述碳材料包括炭黑、乙炔黑或導電石墨中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述粘結劑包括聚偏氟乙烯和/或聚四氟乙烯；

優選地，所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或環己酮中的任意一種或至少兩種的組合。

4.一種權利要求1-3任一項所述鋰硫電池負極極片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：將所述負極漿料涂覆于集流體表面輥壓得到；

優選地，所述負極漿料涂覆的厚度為(0.1～50)μm。

5.一種鋰硫電池的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將至少一片正極極片與至少一片權利要求1-3任一項所述的負極極片依次層疊，相鄰的所述正極極片與所述負極極片之間設置有隔膜，與電解液共同封裝成軟包電池，并預留氣袋；

(2)將步驟(1)得到的軟包電池靜置；

(3)靜置后對所述軟包電池進行充電，使氮化鋰中的Li⁺充分沉積到所述負極極片上；

(4)對所述軟包電池進行抽氣封口并切除氣袋。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述正極極片的制備方法包括：將正極漿料涂覆于集流體上，進行烘干和輥壓得到正極極片；

優選地，所述正極漿料包括氮化鋰、導電劑、粘結劑、硫正極材料以及溶劑；

優選地，所述氮化鋰、導電劑、粘結劑以及硫正極材料的質量比為(30～50):(3～10):(2～10):(30～65)。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，在所述正極極片表面涂覆氮化鋰漿料，得到具有氮化鋰涂層的正極極片；

優選地，所述氮化鋰漿料的組成包括氮化鋰、導電劑、粘結劑以及溶劑；

優選地，所述氮化鋰、導電劑以及粘結劑的質量比為(0.5～1):(2～3):(6～7.5)。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述正極材料包括硫碳復合材料和/或硫聚合物復合材料；

優選地，所述導電劑包括導電炭黑、導電石墨、碳納米管、石墨烯或碳纖維中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述粘結劑包括聚偏氟乙烯和/或聚四氟乙烯；

優選地，所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或環己酮中的任意一種或至少兩種的組合。

9.根據權利要求6-8任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述靜置的溫度為25～60℃；

優選地，步驟(2)所述靜置的時間為1～24h；

優選地，步驟(3)所述充電為恒流恒壓充電；

優選地，所述恒流恒壓充電的電流為0.001～1C，截止電壓為2.8～4.5V；恒壓電壓為1.5～4.5V，充電至0.001C～1C電流。

10.一種鋰硫電池，其特征在于，所述鋰硫電池由權利要求5～9任一項所述制備方法制備得到。