[发明专利]一种锂硫电池电极、含有该电极的锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池电极，由集流体与涂敷层组成，其特征在于：

所述涂敷层具有n层结构，由集流体一侧向涂敷层表面分别为第1层、第2层……第n层，n为整数且n≥2；

第i层涂层厚度为hi，涂层中硫基复合物的含量为ai％，且0％≤ai％≤99.5％，hi≥1μm；

第i层涂层中硫基复合物的基材对锂硫化物的束缚能力为αi，且α1≤α2≤……αi≤……≤αn。

2.一种权利要求1所述的锂硫电池电极，其特征在于：5％≤ai％≤98％，400μm≥hi≥2μm。

3.一种权利要求1所述的锂硫电池电极，其特征在于：所述硫基复合物包括硫和基体，所述硫为单质硫或/和硫化物；硫的负载量为b％，且5％≤b％≤98％。

4.一种权利要求3所述的锂硫电池电极，其特征在于：所述基体包括碳材料、导电聚合物、多孔金属材料中的至少一种。

5.一种权利要求4所述的锂硫电池电极，其特征在于：所述硫基复合物中的碳材料包括活性碳、导电碳黑、超级导电碳、碳纳米管、科琴黑、石墨烯中的至少一种；所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔中的至少一种；所述多孔金属材料包括多孔铝、多孔镍、泡沫镍中至少一种。

6.一种权利要求1所述的锂硫电池电极，其特征在于：所述涂敷层中还含有导电组分、粘接组分，以及除硫之外的其他正极活性物质。

7.一种权利要求6所述的锂硫电池电极，其特征在于：所述涂敷层中含有的其他正极活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁氧化物、锂钒氧化物、多元复合化合物和聚阴离子正极材料中的至少一种。

8.一种权利要求1所述的锂硫电池电极的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，浆料配置：选择基材对锂硫化物的束缚能力为αi的硫基复合物为活性物质，配置得到n种浆料待用，其中，且α1≤α2≤……αi≤……≤αn，其中，1≤i≤n；

步骤2，涂敷：将a1、a2……an浆料，依次涂敷在集流体，形成由集流体一侧向涂敷层表面分别由以a1浆料、a2浆料……an浆料制备得到的n层涂层结构，即得到多层锂硫电池电极。

9.一种含有权利要求1所述的锂硫电池电极的锂硫电池的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：将权利要求1所述电极与对电极、隔离膜组装得到裸电芯，之后入壳/入袋、化成、整形得到成品锂硫电池。

10.一种权利要求9所述的锂硫电池的制备方法，其特征在于，所述对电极为富锂电极或贫锂电极；且当对电极为贫锂电极时，需要采用补锂技术对电极进行补锂。