[发明专利]一种双电解质体系锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种双电解质体系锂硫电池，包括电池的正极和负极，其特征在于：在所述电池的正极与负极之间设有固体电解质，且在所述固体电解质与正极之间以及固体电解质与负极之间均填充有电解液或聚合物电解质。

2.如权利要求1所述的双电解质体系锂硫电池，其特征在于：所述的电解液中设有聚合物隔膜。

3.如权利要求2所述的双电解质体系锂硫电池，其特征在于：所述的聚合物隔膜选用多孔聚乙烯隔膜、多孔聚丙烯隔膜、聚乙烯/聚丙烯复合膜、纤维素隔膜、玻璃纤维隔膜、无纺布隔膜、附有陶瓷涂层的聚合物隔膜中的至少一种。

4.一种如权利要求1所述的双电解质体系锂硫电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)制备用作电池正极的电极片或导电膜；制备电解液或聚合物电解质；制备固体电解质；

b)组装电池。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的电极片选用纯硫正极材料、硫/碳复合材料、硫/导电聚合物复合材料、硫/氧化物复合材料、硫化锂、硫化磷锂、聚硫化物、硫化物中的任意一种；所述的导电膜选用导电碳纸、导电碳纤维布、导电聚合物膜、导电碳纳米管膜、导电石墨烯膜、导电多孔金属膜、泡沫金属、导电多孔氧化物膜中的任意一种。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述电极片的制备方法包括如下步骤：将硫与导电材料的混合物进行真空热处理后，再与导电炭黑、粘结剂混合成浆料，进行涂布后经过烘干、裁切和辊压得到电极片，或将导电材料与导电炭黑、粘结剂混合成浆料，进行涂布后经过烘干、裁切和辊压得到电极片；所述导电膜的制备方法包括如下步骤：将导电材料与导电炭黑、粘结剂混合成浆料，进行涂布后经过烘干、裁切和辊压得到无支撑的导电膜。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的固体电解质为电解质片或电解质膜；所述电解质片的制备方法是先制备导电陶瓷粉体，然后经过压片、等静压成型、烧结得到电解质片；所述电解质膜的制备方法是先制备导电陶瓷粉体，然后经过流延和烧结得到电解质膜。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述导电陶瓷粉体的制备方法选用固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法、燃烧法、热压烧结法中的任意一种。

9.如权利要求4或7所述的制备方法，其特征在于：所述的固体电解质选用NASICON结构的Li_(1+x)Ti_(2+x)Al_xP₃O₁₂和Li_(1+x)Ge_(2-x)Al_xP₃O₁₂、钙钛矿结构的La_(2/3-x)Li_3xTiO₃、LISICON型锂陶瓷电解质、玻璃态锂固态电解质、石榴石结构的Li₇La₃Zr₂O₁₂中的任意一种。

10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的电解液是将锂盐加入溶剂中制备而成；所述的锂盐选用高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、二（三氟甲基磺酰）亚胺锂、二（氟代甲基磺酰）亚胺锂、三（三氟甲基磺酰）甲基锂、双草酸硼酸锂、硝酸锂、多硫化锂中的至少一种；所述的溶剂选用乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1，3-二氧戊环、硫醚、离子液体、碳酸酯类溶剂中的至少一种。

11.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的聚合物电解质选用聚氧乙烯基电解质、聚丙烯腈基电解质、聚甲基丙烯酸甲酯基电解质、聚偏氟乙烯基电解质、聚偏氟乙烯-六氟丙烯基电解质、聚离子液体电解质、聚苯乙烯基电解质中的至少一种，或上述至少两种单体的共聚物。