[发明专利]一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法

权利要求书

1.一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，以导电碳为导电剂、高分子聚合物为粘结剂、有机溶剂或去离子水为溶剂，合成导电碳浆料；然后将导电碳浆料涂敷在硫/碳正极片表面，干燥后得到均匀的碳覆层膜；进而将具有碳覆层膜的硫/碳正极片在通过热处理调控正极片S/C层的硫升华、凝华过程，制备得到沿正极片到碳覆膜层的载硫量依次降低的、梯度结构的锂硫电池正极片。

2.根据权利要求1所述的一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

步骤1、导电碳浆料制备：

将导电碳、粘结剂、溶剂按照质量比＝1：(0.5～2)：(5～20)比例进行均匀混合，得到粘度为2000mPa·s～6000mPa·s的导电碳浆料；

步骤2、碳覆层膜的制备：

将导电碳浆料涂覆至的硫/碳正极片表面，在大气或保护气氛环境下进行干燥后，得到具有碳覆层膜的导电碳覆层正极片；

步骤3、梯度结构的电极片的热处理：

将导电碳覆层正极片在大气或保护气氛环境下进行热处理，得到沿正极片到碳覆层膜载硫量依次降低的锂硫电池正极片，即梯度结构的正极片。

3.根据权利要求2所述的一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，所述硫/碳正极片的制备方法具体如下：以硫/碳正极材料为主体制备涂敷浆料，通过喷涂、辊涂方法在铝箔或铜箔上的制备得到的正极片；其中硫/碳正极材料是采用多孔碳、石墨烯、碳纳米管、膨胀石墨、乙炔黑、科琴黑碳材料为导电载体，其上溶渗或沉积活性硫材料得到。

4.根据权利要求2所述的一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，步骤1具体包括：所述导电碳包括乙炔黑、super p、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种组合；所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、纤维素CMC、CMC-Na的高分子材料；所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮NMP、去离子水。

5.根据权利要求2所述的一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，步骤2干燥温度区间为60℃～90℃，充分干燥后的碳覆层膜的膜厚为5μm～30μm。

6.根据权利要求2所述的一种梯度结构高性能锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，步骤3热处理温度100℃～120℃，热处理时间0.3h～2h；保护气氛环境是指负压、氮气气氛。