一种大容量锂硫液流电池及其电极的制备方法

摘要

本发明涉及电池领域，旨在提供一种大容量锂硫液流电池及其电极的制备方法。该种大功率锂硫液流电极的制备方法，包括以下步骤：制备具有碳包覆层的泡沫镍，制备作为锂硫液流电池负极的泡沫镍，制备作为锂硫液流电池正极的泡沫镍；该种大容量锂硫液流电池包括依次连接的刻有流路的正极板、正极、隔膜、负极和刻有流路的负极板，以及正极液和负极液。本发明利用高比容量的Al为负极活物质，S为正极活物质，以碳包覆泡沫镍为负极，硫化镍包覆泡沫镍为正极，为锂硫液流电池提供了高活性、高强度、低流阻的电极，极大提高了锂硫液流电池的能量密度和功率密度。活性物质以及电极材料的成本低廉，制备工艺简单、易行，具有广阔的应用前景。

主权项

一种大功率锂硫液流电极的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤A：取碳源材料并加热至100～150℃至液态，再将泡沫镍浸入液态的碳源材料中，然后在泡沫镍两端串联上变阻箱和电源，通电即进行自加热，变阻箱用于通过控制电流大小，进而控制泡沫镍的温度；当泡沫镍温度达到碳源材料的碳化温度，碳源材料在泡沫镍的内表面发生碳化形成碳包覆层；所述碳源材料是分子量小于或等于10000的聚合物、高级脂肪醇或者高级脂肪酸；步骤B：将步骤A中制得的具有碳包覆层的泡沫镍置于马弗炉中，在惰性气体保护下，在800～1000℃下煅烧5～10小时，在泡沫镍的镍界面处形成Ni₃C，制得的泡沫镍即作为锂硫液流电池的负极；步骤C：将胶体硫溶于水中形成胶体溶液，然后将胶体溶液涂布于泡沫镍，使Ni和S的质量比为100～1000：1，阴干后置于真空石英管内加热至900℃，反应6小时后，泡沫镍包覆有硫化镍，制得的泡沫镍即作为锂硫液流电池的正极。