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復(fù)合硫正極的制備方法及其在全固態(tài)電池的應(yīng)用

414   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:浙江大學  
2025-04-11 15:17:06
權(quán)利要求 1.一種復(fù)合硫正極的制備方法,包括: S1:將硫材料和導(dǎo)電劑混合研磨,然后在真空條件下,加熱并保溫得到硫/碳復(fù)合材料; S2:將基礎(chǔ)材料和摻雜用硫材料混合,接著經(jīng)過球磨反應(yīng)得功能性玻璃態(tài)硫化物電解質(zhì); S3:將硫/碳復(fù)合材料、功能性玻璃態(tài)硫化物電解質(zhì)和導(dǎo)電劑混合,然后經(jīng)過球磨反應(yīng)得到復(fù)合硫正極粉末,接著將復(fù)合硫正極粉末與粘結(jié)劑混合研磨并輥壓得到復(fù)合硫正極;所述復(fù)合硫正極粉末和粘結(jié)劑的使用量的質(zhì)量比為1:0.008-0.06。 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S1中硫材料為硫單質(zhì);導(dǎo)電劑為碳納米管、碳纖維、Super P和乙炔黑中的至少一種;硫材料和導(dǎo)電劑的使用量的質(zhì)量比為1:0.2-0.8。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S2中基礎(chǔ)材料為硫化鋰、五硫化二磷和碘化鋰;硫化鋰和五硫化二磷的使用量的質(zhì)量比為1:1.3-2,硫化鋰和碘化鋰的使用量的質(zhì)量比為1:1.6-2.3。 4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S2中摻雜用硫材料為二硫化鈦、二硫化錫、硫化銦、硫化亞鐵、硫化硅和硫化銅中的至少一種;基礎(chǔ)材料中硫化鋰和摻雜用硫材料的使用量的質(zhì)量比為1:0.2-0.6。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S3中硫/碳復(fù)合材料和功能性玻璃態(tài)硫化物電解質(zhì)的使用量的質(zhì)量比為1:0.8-1.3,硫/碳復(fù)合材料和導(dǎo)電劑的使用量的質(zhì)量比為1:0.01-0.04。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S3中粘結(jié)劑為聚四氟乙烯和木聚糖衍生物中的至少一種;所述木聚糖衍生物由阿拉伯木聚糖、甲基二椰油基胺代替叔胺和2-(3-(氯甲基)芐基)環(huán)氧乙烷制備得到。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S1中混合研磨溫度為20-30℃,研磨時間為0.3-1h;加熱溫度為150-160℃,保溫時間為4-24h。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合硫正極的制備方法,其特征在于,所述S2中球磨反應(yīng)轉(zhuǎn)速為400-800rpm,反應(yīng)溫度為20-30℃,反應(yīng)時間為1
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