[发明专利]一种长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料和锂硫电池正极及其制备

权利要求书

1.一种长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在盐酸溶液的体系中，以过硫酸铵为氧化剂，将氨基苯硫酚进行聚合反应，后续处理，得到导电聚合物；所述聚合反应的温度为0～10℃；

(2)在惰性氛围下，将导电聚合物与硫磺混合均匀，升温至140～170℃，保温20min～2h，继续升温至170～200℃，保温3～10h，冷却，研磨，干燥，得到交联粉末即正极材料。

2.根据权利要求1所述长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述氨基苯硫酚为3-氨基苯硫酚或2-氨基苯硫酚中一种以上；所述过硫酸铵以水溶液形式加入。

3.根据权利要求1所述长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述导电聚合物与硫磺的用量为：导电聚合物0.8～2质量份；硫磺5～8质量份；

步骤(1)中所述盐酸溶液的浓度为0.1～1mol/L。

4.根据权利要求1所述长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚合反应的时间为8～15小时；步骤(1)中所述氨基苯硫酚与盐酸溶液中HCl的摩尔比为1:(1～2)；所述过硫酸铵与氨基苯硫酚的摩尔比为(1～2)：1。

5.根据权利要求1所述长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述后续处理是指将反应后的产物进行过滤，去离子水洗涤，干燥，研磨处理；

步骤(2)中所述升温、所述保温的过程中都采用了搅拌。

6.一种由权利要求1～5任一项所述制备方法得到的长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料。

7.一种利用权利要求6所述长循环寿命高比容量锂硫电池正极材料制备锂硫电池正极的方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)将正极材料、导电剂、粘结剂以及有机溶剂混合均匀，得到浆料；将浆料均匀涂覆在集流体上，真空干燥，得到锂硫电池正极；

(b)或将浆料均匀涂覆在集流体上，真空干燥，滚压至所需的厚度，得到锂硫电池正极。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述正极材料、导电剂以及粘结剂的重量比为50～90：30～10：20～5；

所述浆料的具体制备步骤为：将粘结剂加入有机溶剂中，搅拌10～60min，然后加入导电剂，继续搅拌40～100min，最后加入正极材料，混合均匀，得到浆料。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述集流体为铝箔或者锡箔中的一种；

所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮或乙醇中的一种；所述导电剂为导电碳黑、乙炔黑、碳纳米管中一种以上；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中一种以上；

所述真空干燥的条件为真空度低于5×10^-2mbar，真空干燥的温度为30～50℃。

10.一种由权利要求7～9任一项所述的方法制备得到的锂硫电池正极。