體電解質(zhì)/鋰組裝成鋰硫電池的充放電曲線。
[0038]【圖2】為實施例1的60°C、0.1C條件下復(fù)合正極/聚合物固體電解質(zhì)/鋰組裝成鋰硫電池的充放電曲線。
【具體實施方式】
[0039]以下實施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求保護范圍的限制。
[0040]實施例1
[0041]制備組分升華硫、Super P、Li4Ti50i2的復(fù)合正極材料，具體制備工藝如下:
[0042]制備復(fù)合材料:首先按照質(zhì)量比為升華硫:Super P:Li4Ti50i2 = 7:1.5:1.5，分別添加0.7g的升華硫溶于30mL的甲苯中，0.15g的Super P和0.15g Li4Ti50i2混合于70mL的超純水中，將甲苯與超純水混合，400r/min攪拌12h，50°C下將溶劑揮發(fā)完，用大量超純水洗滌剩余物質(zhì)，并在50°C條件下真空干燥24h，得到黑色粉末。將黑色粉末在密封管式爐中155°C條件下熱處理12h，并一直通氬氣進(jìn)行保護，得到升華硫/Super P/Li4Ti50i2復(fù)合材料。所制備的升華硫/Super P/Li4Ti5012復(fù)合材料中硫的質(zhì)量占總質(zhì)量的65%。
[0043]制備正極極片:稱取升華硫/Super P/Li4Ti50i2復(fù)合材料0.21g、Super P 0.06g、聚丙烯酸(PAA)0.03g，置于研缽中研磨30分鐘，然后加入適量的N-甲基吡咯烷酮(匪P)，濕磨5分鐘，調(diào)制成泥漿狀后涂覆在已用酒精清洗的鋁箔上，在50°C的烘箱中干燥，揮發(fā)溶劑12h，得到鋰硫電池的正極極片。
[0044]將所制備的鋰硫電池的正極極片利用正極極片/PEO基聚合物電解質(zhì)/鋰片組裝成全固態(tài)鋰硫扣式電池，在80°C，0.1C下測試首圈放電比容量為1420mAh/g，循環(huán)10圈后放電比容量為1527mAh/g，效率為99.3 %。在60°C條件下進(jìn)行0.1C倍率充放電測試。首圈放電比容量為1123mAh/g，循環(huán)10圈后，放電比容量為1079mAh/g，效率為99.5 %。具體循環(huán)測試數(shù)據(jù)如圖1、2所示。
[0045]實施例2
[0046]制備與實施例1中材料比例、厚度相同的鋰硫電池正極極片，組裝成全固態(tài)鋰硫扣式電池，在80°C條件下進(jìn)行IC倍率充放電測試，首次放電比容量為727mAh/g，循環(huán)20圈后放電比容量為710mAh/g，效率為99.8%。80°(3條件下進(jìn)行不同倍率充放電測試，首圈0.2C放電比容量為1328mAh/g，循環(huán)5圈后，0.5C下放電比容量為794.5mAh/g，循環(huán)10圈后，IC下放電比容量為708mAh/g，循環(huán)15圈后，2C下放電比容量為535mAh/g，當(dāng)倍率逐步回到0.2C，循環(huán)20圈后放電比容量為835mAh/g，效率為98.3%。
[0047]實施例3
[0048]制備組分升華硫、碳納米管、LiFePO4的復(fù)合正極材料，具體制備工藝如下:制備復(fù)合材料:首先按照質(zhì)量比為升華硫:碳納米管:LiFeP04 = 8:1:1，分別添加0.8g的升華硫溶于20mL的二硫化碳中，0.1g的Super P和0.1g LiFeP04混合于80mL的超純水中，將二硫化碳與超純水混合，500r/min的攪拌15h，30°C下將溶劑揮發(fā)完，用大量超純水洗滌剩余物質(zhì)，并在50°C條件下真空干燥24h，得到黑色粉末。將黑色粉末在密封管式爐中155°C條件下熱處理20h，并一直通氬氣進(jìn)行保護，得到升華硫/碳納米管/LiFePO4復(fù)合材料。所制備的升華硫/碳納米管/LiFePO4中硫的質(zhì)量占總質(zhì)量的73 %。
[0049]制備正極極片:稱取升華硫/碳納米管/LiFeP04復(fù)合材料0.21g、Super P 0.06g、聚丙烯酸(PAA)0.03g，置于研缽中研磨30分鐘，然后加入適量的N-甲基吡咯烷酮(匪P)，濕磨5分鐘，調(diào)制成泥漿狀后涂覆在已用酒精清洗的鋁箔上，在50°C的烘箱中干燥，揮發(fā)溶劑12h，得到鋰硫電池的正極極片。
[0050]將所制備的鋰硫電池的正極極片利用正極極片/鋰硫電池醚類電解液/鋰片組裝成扣式電池，在室溫，0.2C下測試首圈放電比容量為1250mAh/g，循環(huán)100圈后放電比容量為759mAh/g，效率為99.4%。在室溫條件下進(jìn)行0.1C倍率充放電測試。首圈放電比容量為1380mAh/g，循環(huán)100圈后，放電比容量為946mAh/g，效率為99.7 %。
[0051 ] 實施例4
[0052]制備與實施例3中材料比例、厚度相同的鋰硫電池正極極片，組裝成扣式電池，在室溫條件下進(jìn)行IC倍率充放電測試，首次放電比容量為709mAh/g，循環(huán)50圈后放電比容量為685mAh/g，效率為99.3%。80°(3條件下進(jìn)行不同倍率充放電測試，首圈0.2C放電比容量為1355mAh/g，循環(huán)5圈后，0.5C下放電比容量為790mAh/g，循環(huán)10圈后，IC下放電比容量為699mAh/g，循環(huán)15圈后，2C下放電比容量為598mAh/g，當(dāng)倍率逐步回到0.2C，循環(huán)20圈后放電比容量為812mAh/g，效率為98.9 %。
[0053]實施例5
[0054]制備組分以硫代硫酸鈉作為硫源利用液相法制備的納米硫、石墨烯、LiMn2O4的復(fù)合正極材料，具體制備工藝如下:
[0055]制備復(fù)合材料:稱取3.45g的硫代硫酸鈉(Na2S2O3)和60mg的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在10mL的超純水中，將0.1g的石墨稀和0.15g LiMmCk于50mL的超純水中，將兩種溶液混合，600r/min攪拌1h，然后加入4.4mL10mol/L的濃鹽酸，在室溫下磁力攪拌2小時，過濾，用大量超純水洗滌剩余物質(zhì)，并在50°C條件下真空干燥24h，得到黑色粉末。將黑色粉末在密封管式爐中155°C條件下熱處理20h，并一直通氬氣進(jìn)行保護，得到納米硫/石墨烯/LiMn204原位復(fù)合材料。所制備的納米硫/石墨稀/LiMn204復(fù)合材料中硫的質(zhì)量占總質(zhì)量的71%。
[0056]制備正極極片:稱取納米硫/石墨稀/LiMmCk復(fù)合材料0.14g、Super P 0.04g、聚丙烯酸(PAA)0.02g，置于研缽中研磨30分鐘，然后加入適量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，濕磨5分鐘，調(diào)制成泥漿狀后涂覆在已用酒精清洗的鋁箔上，在50°C的烘箱中干燥，揮發(fā)溶劑12h，得到鋰硫電池的正極極片。
[0057]將所制備的鋰硫電池的正極極片利用正極極片/鋰硫電池醚類電解液/鋰片組裝成扣式電池，在室溫，0.2C下測試首圈放電比容量為1350mAh/g，循環(huán)100圈后放電比容量為799mAh/g，效率為99.8 %。在室溫條件下進(jìn)行0.1C倍率充放電測試。首圈放電比容量為1480mAh/g，循環(huán)100圈后，放電比容量為986mAh/g，效率為99.8 %。
[0058]實施例6
[0059]制備與實施例5中材料比例、厚度相同的鋰硫電池正極極片，組裝成扣式電池，在室溫條件下進(jìn)行IC倍率充放電測試，首次放電比容量為789mAh/g，循環(huán)50圈后放電比容量為705mAh/g，效率為99.5%。80°(3條件下進(jìn)行不同倍率充放電測試，首圈0.2C放電比容量為1384mAh/g，循環(huán)5圈后，0.5C下放電比容量為823mAh/g，循環(huán)10圈后，IC下放電比容量為719mAh/g，循環(huán)15圈后，2C下放電比容量為648mAh/g，當(dāng)倍率逐步回到0.2C，循環(huán)20圈后放電比容量為848mAh/g，效率為99.6 %。
[0060]實施例7
[0061 ] 制備組分升華硫、碳納米纖維、LiNixCoyMnz02的復(fù)合正極材料，具體制備工藝如下:
[0062]制備復(fù)合材料:首先按照質(zhì)量比為升華硫:碳納米纖維:LiNixCoyMnz02 = 6.5:2:1.5，分別添加0.65g的升華硫于40mL的苯中，0.2g的碳納米纖維和0.15g LiNixCoyMnz02于60mL的超純水中，將苯與超純水混合，500r/min的攪拌10h，60°C下將溶劑揮發(fā)完，用大量超純水洗滌剩余物質(zhì)，并在50°C條件下真空干燥24h，得到黑色粉末。將黑色粉末在密封管式爐中165°C條件下熱處理20h，并一直通氬氣進(jìn)行保護，得到升華硫/碳納米纖維/LiNixCoyMnz02復(fù)合材料。所制備的升華硫/碳納米纖維/LiNixCoyMn