锂硫电池

摘要

本发明公开了一种锂硫电池，以三维多孔石墨烯共价固定的纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜，以及通常采用的锂片负极和电解液。复合正极中硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间，硫化锂与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合。改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯；氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面，也可仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。本发明锂硫电池能有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。

主权项

一种锂硫电池，包括正极（2）、负极（1）、隔膜（4）和电解液（6），其特征在于：所述正极（2）以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，所述隔膜（4）采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜（3）包覆的隔膜（4）形成改性复合隔膜，所述负极（1）采用锂片制成，所述电解液（6）采用1 mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为(0.1~2):1:1的1‑丁基‑1‑甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3‑二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。