[发明专利]一种聚合物单离子导体及其制备方法及一种复合正极和全固态锂硫电池

权利要求书

1.一种全固态锂硫电池复合正极，其特征在于，包括集流体以及负载于所述集流体表面的复合正极物质，所述复合正极物质由包括以下重量份的原料制备而成：

硫碳复合材料10~90份，

导电碳材料5~50份，

聚合物单离子导体1~80份，

所述聚合物单离子导体由氢氧化锂和质量比为1:1的聚马来酸和聚丙烯酸反应生成；

粘结剂0~20份，

锂离子解离剂0~20份；

所述锂离子解离剂选自BF₃、BF₃OMe₂、BF₃SMe₂、BF₃OEt₂、BF₃·CH₃CN、BF₃·NH₂CH₂CH₃、BF₃·CH₃OH、BF₃·C₄H₈O、BF₃·2CH₃COOH中的一种或多种，所述锂离子解离剂的含量不为0。

2.根据权利要求1所述的全固态锂硫电池复合正极，其特征在于，所述硫碳复合材料中的碳材料为碳纳米管、羧化碳纳米管，氨化碳纳米管，羟化碳纳米管，还原氧化石墨烯，石墨烯，活性碳，碳纤维和多孔碳一种或多种；所述硫碳复合材料中硫为单质硫，硫化锂或聚硫锂；所述硫碳复合材料中硫含量为10%~90%；

所述导电碳材料选自石墨烯碳纳米管、官能团修饰的碳纳米管，还原氧化石墨烯，石墨烯，活性碳，碳纤维和多孔碳一种或多种；

所述粘结剂为PEO、PVDF、PTFE、PAN或丙烯腈共聚物、天然多糖类粘结剂、SBR橡胶、PVP、PVC中的一种；

所述集流体为铝箔、镀碳铝箔、泡沫镍、碳纤维纸中的一种。

3.一种全固态锂硫电池，其特征在于，包括正极、负极以及复合于所述正极和负极之间的电解质层，所述正极选自权利要求1或2所述的全固态锂硫电池复合正极。

4.根据权利要求3所述的全固态锂硫电池，其特征在于，所述负极选自锂负极或锂合金负极；

所述电解质层为聚合物固态电解质层，无机固态电解质层和聚合物固态电解质-无机固态电解质混合电解层中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的全固态锂硫电池，其特征在于，所述锂合金为锂与Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、In、Sb、Fe、Se、Ag、Au、Zn、Cd、Hg中的至少一种的合金，合金中锂的质量分数为10%至98%；

所述聚合物固态电解质层包括聚氧乙烯类电解质、聚丙烯腈类电解质，聚偏二氟乙烯类电解质，聚全氟乙烯类电解质，聚碳酸酯类电解质，聚环氧乙烯类电解质中的至少一种以及锂盐，所述锂盐为六氟磷酸锂，四氟硼酸锂，高氯酸锂，三氟甲基磺酰亚胺锂，三氟磺酰锂，双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种，所述锂盐占聚合物固态电解质的质量分数为1%~20%；

所述无机固态电解质选自钙钛矿型电解质、NASICON型电解质、LISICON型电解质、石榴石型电解质、LiPON电解质、硫化物型电解质、LPGS型电解质中的至少一种；

聚合物固态电解质-无机固态电解质混合电解层包含聚合物固态电解质，无机固态电解质和锂盐，所述聚合物固态电解质的质量分数为5%~90%，所述无机固态电解质的质量分数为5%~90%，锂盐的质量分数为1%~20%。