复合导电聚合物包覆单质硫的制备方法及其用途

摘要

本发明公开了一种复合导电聚合物包覆单质硫的制备方法及其用途，属于电化学储能领域。具体涉及以含有吡咯，苯胺、噻吩单体及单质硫的悬浊液为支持电解液，铂电极为辅助电极，铝箔为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，调节电化学参数在控制导电聚合物单体聚合的同时可控制单质硫同步聚集，可在铝箔表面形成一层包裹有单质硫的聚吡咯/聚苯胺/聚噻吩复合导电聚合物薄膜，单质硫可与聚噻吩以S-S键结合。包裹有单质硫的复合导电聚合物薄膜可直接作为锂硫电池正极极片使用，铝箔作为正极集流体；此工艺省去了单质硫与导电聚合物复合的过程，同时也省去了极片制备过程中引入粘接剂的后期制备过程，本发明操作简单，可有效减小锂硫电池正极的溶胀问题。

主权项

复合导电聚合物包覆单质硫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)溶液A的制备：将吡咯单体与掺杂剂溶解到酸性溶液中，调节溶液pH至1～5，得到溶液A；(2)悬浮溶液B的制备：将吡咯，苯胺，噻吩单体以及掺杂剂加入到酸性溶液中，加入单质硫、乳化剂，采用砂磨机进行砂磨，控制粒径中D50范围为50～100nm，控制溶液pH至4.5～6.5，得到悬浮溶液B；(3)铝箔处理：采用超声波分别对铝箔进行丙酮除油和乙醇除水，处理干净后，晾干备用；(4)预处理铝箔C的制备：采用三电极体系，以步骤3处理后的铝箔为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，以溶液A为支持电解液，控制反应温度为‑5～5℃，采用电化学方法聚合，形成预处理铝箔C；(5)包覆单质硫：采用三电极体系，以预处理铝箔C为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，以溶液B为支持电解液，控制合成温度为‑5～5℃，单质硫选自高纯硫、升华硫中的一种，其含量为导电聚合物单体质量的30～80％，采用电化学方法聚合，可在预处理铝箔表面形成一层包裹有单质硫的聚吡咯/聚苯胺/聚噻吩复合导电聚合物薄膜。