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电源技术研究设计

全固态锂硫电池电极及电解质膜的制备及性能研究

吕忠伟，彭锦雪，郑陈熙，龚正良

(厦门大学能源学院，福建厦门361102)

摘要：全固态锂硫电池（ASSLSBs）兼具高能量密度与高安全性，被认为是最具潜力的下一代储能体系

候选者之一，然而目前实验室使用的粉末冷压技术并不适合实际应用。因此，开发合适的工艺大规

模制备固态电解质膜以及复合正极对促进全固态锂硫电池的实际化应用具有重要意义。以二甲苯

作为溶剂，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS)作为粘结剂，通过浆料涂布工艺制备了具有

高离子电导率（4.7×10-*S/cm)的自支撑硫化物固态电解质膜以及高硫含量(50%质量分数）、高硫载量

(4~5mg/cm)的复合硫正极极片，并研究了其性能。研究表明：SEBS质量分数为3%时，电解质膜兼

具柔性及高离子电导率；SEBS质量分数为1%的复合硫正极极片表现出良好的电化学性能。使用固

态电解质膜与复合正极极片组装的全固态锂硫电池首次放电比容量可达742.9mAh/g。

关键词：全固态锂硫电池；自支撑；硫化物电解质膜；硫正极极片

中图分类号：TM912.9文献标识码：A文章编号：1002-087X(2024)04-0622-06

D0I:10.3969/j.issn.1002-087X.2024.04.009

Preparationandperformanceofelectrodeandelectrolytemembrane

forall-solid-stateLi-Sbatteries

LUZhongwei,PENGJinxue,ZHENGChenxi,GONGZhengliang

(CollegeofEnergy,XiamenUniversity,XiamenFujian361102,China)

Abstract:All-solid-stateLi-Sbatteries(ASSLSBs)areconsideredtobeoneofthemostpromisingcan-

didatesfornext-generationenergystoragesystemsduetohighenergydensityandhighsafety.How-

ever,thepowdercoldpressingtechnologycurrentlyusedinthelaboratoryisnotsuitableforlarge-

scalemanufacturing.Thus,itissignificanttodevelopaprocesstoprepareelectrolytemembranesand

electrodestopromotethepracticalapplicationofASSLSBs.Inthiswork,self-supportedsulfide-based

electrolytemembraneandsulfurelectrodesheetwerepreparedbyascalableslurry-castingmethod

usingXyleneasthesolventandstyrene-ethylene-butylene-styreneblockcopolymer(SEBS)asthe

binder.Theelectrolytemembraneswithhighionicconductivity(4.7x10-S/cm)andsulfurcathode

sheetwithhighsulfurcontent(50%)andhighsulfurloading(4-5mg/cm)wereobtained,andtheir

performancewe