【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，尤其涉及一种复合集流体及其制备方法、电池极片及电池单体。
技术介绍
1、锂硫电池(lithium sulfur battery，lsb)是一种电化学储能器件，因其具有较高的理论容量(约1675mah g-1)、低毒性和较高的能量密度(2600wh kg-1)而被广泛的研究并应用，并且，硫资源丰富成本较低，还具有无污染的优点。
2、现有技术中，锂硫电池硫负载量过低，通常为2mg cm-2以下，锂硫电池需要在高于5mg cm-2的硫面载量的条件下，实现大于1000mah g-1(对应于5mah cm-2)的质量(面积)比容量，才能够媲美常规的锂离子电池。正极材料增大比表面积虽然可增大硫的负载，但循环过程也会引起结构坍塌和电解液过多消耗的问题。
3、因此，亟需硫负载量较大的电池。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种复合集流体，具有较高的载硫量。
2、如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种复合集流体，包括集流体及设置于所述集流体至少一侧表面的涂碳层；
4、所述涂碳层包括导电剂和硫，所述硫负载于所述导电剂。
5、可选地，所述导电剂包括碳纳米管和炭黑中的至少一种；
6、所述导电剂包括碳纳米管时，所述硫能负载于所述碳纳米管的内壁；和/或，
7、所述导电剂包括炭黑时，所述硫能负载于所述炭黑的内部。
8、可选地，所述涂碳层的厚度为5μm～10μ
9、可选地，所述硫与所述涂碳层的质量比为(0.3～0.5)：1。
10、可选地，所述涂碳层还包括粘结剂，所述导电剂与所述粘结剂的质量比为(0.5～2)：1。
11、本专利技术的第二个目的在于提供一种复合集流体的制备方法，便于操作，具有较高的成品率。
12、如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：
13、复合集流体的制备方法，用于制备如上所述的复合集流体，所述复合集流体的制备方法包括如下步骤：
14、在集流体的至少一侧表面上形成导电剂层，所述导电剂层包括导电剂；
15、将具有所述导电剂层的所述集流体放置于反应容器中；
16、将呈粉状的硫均匀铺撒在所述导电剂层上；
17、将所述反应容器置于真空环境中；
18、控制所述真空环境的温度为120℃～150℃，使呈粉状的硫熔融后载入所述导电剂内，以形成涂碳层，并得到复合集流体。
19、可选地，在所述集流体的至少一侧表面上形成所述导电剂层，包括如下步骤：
20、制备混合溶液，所述混合溶液包括导电剂、粘结剂及溶剂；
21、搅拌所述混合溶液第一预设时长，得到浆料；
22、将所述浆料均匀涂覆于所述集流体的至少一侧表面上；
23、对设置有所述浆料的所述集流体进行真空加热，使所述集流体所处环境的温度达到60℃，以在所述集流体的至少一侧表面上形成所述导电剂层。
24、本专利技术的第三个目的在于提供一种电池极片，以具有较高的载硫量。
25、如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：
26、一种电池极片，包括如上所述的复合集流体，或者，由如上所述的复合集流体的制备方法制备的复合集流体；
27、所述电池极片还包括活性层，所述活性层位于所述涂碳层远离所述集流体的一侧，并设置于所述涂碳层上。
28、可选地，所述活性层的材料为金属氧化物、金属碳化物、金属硫化物或导电聚合物中的至少一种。
29、本专利技术的第四个目的在于提供一种电池单体，以具有较高的载流量、较好的循环性能和较低的电化学转移阻抗。
30、如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：
31、一种电池单体，包括如上所述的电池极片。
32、本专利技术的有益效果：
33、本专利技术提供的复合集流体，集流体的至少一侧表面设置有涂碳层，涂碳层包括导电剂和硫，硫负载于导电剂，使得涂碳层包含有硫，使得涂碳层的引入增加了复合集流体对硫的负载，进而提高了应用复合集流体的电池极片的含硫量，缓解了电池极片的活性层载硫的负担，进而能够得到具有高循环性能的电池单体。
34、本专利技术提供的电池极片具有较高的载流量。
35、本专利技术提供的电池单体具有较高的载流量、较好的循环性能和较低的电化学转移阻抗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括集流体(100)及设置于所述集流体(100)至少一侧表面的涂碳层(200)；
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电剂包括碳纳米管(210)和炭黑中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述涂碳层(200)的厚度为5μm～10μm。
4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述硫与所述涂碳层(200)的质量比为(0.3～0.5)：1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述涂碳层还包括粘结剂，所述导电剂与所述粘结剂的质量比为(0.5～2)：1。
6.复合集流体的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体的制备方法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，在所述集流体的至少一侧表面上形成所述导电剂层，包括如下步骤：
8.一种电池极片，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的复合集流体，或者，由如权利要求6或7所述的
9.根据权利要求8所述的电池极片，其特征在于，所述活性层(300)的材料为金属氧化物、金属碳化物、金属硫化物或导电聚合物中的至少一种。
10.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的电池极片。
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括集流体(100)及设置于所述集流体(100)至少一侧表面的涂碳层(200)；
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电剂包括碳纳米管(210)和炭黑中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述涂碳层(200)的厚度为5μm～10μm。
4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述硫与所述涂碳层(200)的质量比为(0.3～0.5)：1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述涂碳层还包括粘结剂，所述导电剂与所述粘结剂的质量比为(0.5～2)：1。
6.复合集流...
【专利技术属性】
技术研发人员：於洪将，董振涛，王伟，庄思东，王汭，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。