含硫正极复合材料、正极片、Li-S二次电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含硫正极复合材料，其为核壳型结构，内核为单质硫和纳米导电碳黑复合成的C/S复合物，外壳为含有增塑剂的有机聚合物包覆膜层，其制备方法是先将硫与碳混合、加热得到C/S复合物，加入有机聚合物溶液，对混合物进行乳化剪切后抽滤、干燥即可。本发明的正极片包括铝集流体和涂覆于其上的前述含硫正极复合材料，正极片是将含硫正极复合材料与粘合剂、溶剂及工艺助剂球磨混匀后，印制或涂布在铝集流体上制备得到。本发明的Li-S二次电池由电池电芯和电解质封装而成，电池电芯主要由负极组件、聚合物多孔隔膜和前述正极片组成，负极组件包括锂箔，电解质包括有机溶剂和电解质锂盐。本发明的二次电池具有比能量高、循环性能好的优点。

主权项

一种Li‑S二次电池，所述Li‑S二次电池由电池电芯和电解质组装后封装而成，其特征在于：所述电池电芯主要由负极组件、聚合物多孔隔膜和正极片经卷绕、压制而成，所述负极组件包括锂箔或锂铝合金箔，所述电解质包括有机溶剂和溶于该有机溶剂中的电解质锂盐；所述正极片包括带导电涂层的铝集流体和涂覆于该铝集流体上的含硫正极复合材料；所述含硫正极复合材料为外壳包覆内核的核壳型结构，所述内核为单质硫和纳米导电碳黑复合成的C/S复合物，所述外壳为含有增塑剂的有机聚合物包覆膜层；所述有机聚合物为聚氧乙烯、聚氧乙烯‑聚氧丙烯共聚物、聚乙二醇、聚偏氟乙烯中的一种或多种组成的混合物；所述增塑剂为低分子量聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三丁酯、硼酸三丁酯或聚乙二醇烷基醚；所述有机溶剂为二氧戊烷、三甘醇二甲醚、乙二醇二甲醚中的一种或多种组成的混合物。