CN110112390B - 易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池技术，旨在提供一种易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法及其应用。本发明利用葡萄糖与硫脲聚合得到的葡萄糖硫脲树脂为碳源，将其与硫酸锂混合溶液喷雾干燥后，通过煅烧得到碳包覆硫酸锂。球磨粉碎后再次与葡萄糖硫脲树脂溶液混合、闪冻干燥得到前驱体，进行煅烧得到二次碳包覆的原位合成高载量硫化锂/碳复合材料。本发明制得产品具有比表面积大和孔容大的特点，碳薄壁赋予了孔的变形能力，提高承受放电过程硫嵌锂形成硫化锂所产生的体积膨胀。有效抑制聚硫离子逃逸，提高导电性。有效提高硫化锂电极的活化性能、提高负极的容量和制备安全性，特别适用于大容量硫化锂电池的生产。

Description

易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及锂电池技术，特别涉及一种易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
锂硫电池是可充锂电池的一种，一般以单质硫作为电池的正极活物质金属锂为负极活物质，具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点。锂硫电池的比能量远高于商业上广泛应用的锂离子电池，是一种非常有前景的高能电池。
锂硫电池放电时负极反应为金属锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子进行电化学还原生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能提供的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675mAh g-1，单质锂的理论放电质量比容量为3860mAh g-1。硫与锂完全反应生成硫化锂(Li2S)时，相应锂硫电池的理论放电重量比能量为2600Wh kg-1。由于生成硫化锂产生巨大体积膨胀，易造成硫电极膨胀变形，使电池寿命显著恶化。
为了减少硫单质体积膨胀对正极结构的破坏，合成碳包覆硫化锂是一种有效的方法。在放电过程中硫化锂脱离，是体积收缩的过程。再次充电，体积也只能达到初始担载的硫化锂体积。另外，硫化锂作为正极活物质带来另一个好处是可以使用大容量的金属作为锂硫电池的负极材料，如Si、Al、Sn等，而不必使用活泼的金属锂作为负极材料，这对于不但有助于提高锂硫电池的能量密度，而且对于安全生产，提高锂硫电池的合格率具有重大意义。
硫化锂电极的导电性极差，通常使用碳包覆的方法改善硫化锂电极的导电性。提高硫化锂的导电性没有较好的方法，减小硫化锂的粒径，增加与多孔碳壁接触是一个行之有效的方法。利用硫酸锂做模板，通过喷雾干燥碳源和硫酸锂的混合溶液得到前驱体，经煅烧后得到多孔碳担载硫化锂，是制备碳包覆硫化锂的便利方法。但由于喷雾干燥产生的水的快速蒸发形成的贯通型一级孔，多级孔碳对聚硫离子的约束较弱，在充放电过程仍有部分聚硫离子从贯通性一级孔逃逸，难以抑制偏聚硫的产生。因此，有必要改善碳担载硫化锂的制备工艺。在喷雾干燥过程中，难免有硫酸锂在前驱体颗粒外表面结晶，在煅烧后形成硫化锂，造成粒子间电阻增加，使硫化锂电极的导电性变差，由此制备的电极显示出很大的阻抗，严重影响了多级孔碳材料高导电的效能发挥。因此，有必要改良碳担载硫化锂的结构和制备工艺，以抑制聚硫离子逃逸和提高硫化锂电极的导电性。另外，硫化锂电极的活性很差，需要充电至很高的电位才能活化，这使得硫化锂电池在常规的锂硫电池电压窗口(1.8～2.6V)很难活化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法及其应用。
为了解决技术问题，本发明的解决方案是：
本发明提供了一种易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硫脲溶液加入葡萄糖溶液中，调节pH值为1；在85℃下充分搅拌反应45分钟后，液体粘度明显增大且颜色变为红棕色；加入去离子水终止聚合，冷却得到葡萄糖硫脲预聚体溶液；
(2)将硫酸锂溶液逐渐加入葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖与硫酸锂的质量比为1∶0.5～3；在85℃下搅拌反应50分钟后，喷雾干燥得到粉末，为硫酸锂和小分子葡萄糖硫脲树脂的复合材料；
(3)将粉末在氮气氛下升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后升温至500～650℃，保温2小时，进行初碳化；冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂；
(4)将一次碳包覆硫酸锂球磨至粒度50～200目，分散于步骤(1)得到的葡萄糖硫脲预聚体溶液中，一次碳包覆硫酸锂与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量比为10∶0.5～2；搅拌混合均匀后，滴入液氮中进行闪冻，得到球形颗粒；然后冷冻真空干燥24小时，得到二次包覆的硫酸锂；
(5)将二次包覆硫酸锂在氮气氛下升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后升温至820℃保温2h完成碳化原位还原反应；随炉冷却后研磨粉碎，得到二次碳包覆硫化锂；
(6)按质量比95∶5将二次碳包覆硫化锂与硫磺混合后球磨1小时，得到改性碳包覆硫化锂，即高载量硫化锂碳复合材料。
本发明中，将一水葡萄糖溶解于等质量的去离子水中得到葡萄糖溶液，硫脲溶解于其4倍质量的去离子水中得到硫脲溶液；葡萄糖与硫脲的摩尔比为1:1；用于终止聚合反应的去离子水，其质量8倍于制备硫脲溶液所使用的去离子水；将硫酸锂一水合物溶于其4倍质量离子水中，得到硫酸锂溶液。
本发明中，所述步骤(1)中，通过滴加10wt％的盐酸调节pH值。
本发明中，在氮气氛下升温时，控制升温速率为10℃/min。
本发明进一步提供了利用前述方法制备获得的硫化锂碳复合材料制备硫化锂电极的方法，包括以下步骤：
(1)将硫化锂碳复合材料作为正极材料，与乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比80∶10∶10混合，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮，机械混合30分钟，调制成膏状物；
(2)将膏状物涂敷到铝膜上，在60℃下真空干燥24小时；在100Kg cm-2的压力下压制成型，得到硫化锂电极。
本发明进一步提供了利用前述方法制备获得的硫化锂电极组装而成的硫化锂电池，包括隔膜、正极、负极和电解液，所述隔膜采用微孔聚丙烯膜，正极采用所述硫化锂电极，负极材料采用碳包覆金属锡；正极材料和负极材料分别相向设置在隔膜两侧，形成三明治结构，电解液内置在三明治结构中；
所述电解液是指：以LiClO4为溶质，二氧戊环(C3H6O2)和乙二醇甲醚(C4H10O2)的混合物为溶剂，且二氧戊环和乙二醇甲醚的体积比为1∶1，一升电解液中含1摩尔(106.4g)LiClO4。
本发明中，所述负极材料通过下述方法制备获得：
(1)将SnCl2溶解于其4倍质量的去离子水中得到氯化亚锡溶液，在85℃下氯化亚锡溶液加入权利要求1步骤(1)中得到的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至氯化亚锡与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量相同(即氯化亚锡与葡萄糖质量比1∶1)，搅拌反应50分钟后喷雾干燥，得到粉末；
(2)将粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后以10℃/min的速度升温至950℃，保温2小时；冷却后取出，球磨30分钟，得到作为负极材料的碳包覆金属锡。
本发明中，所述采用碳包覆金属锡的负极是通过下述方法制备获得：
(1)将碳包覆金属锡、乙炔黑与PVDF按质量比为80∶10∶10混合，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮，机械混合30分钟，调制成膏状物；
(2)将膏状物涂敷到铜膜上，在60℃下真空干燥24小时；在100Kg cm-2的压力下压制成型，得到作为负极的锡负极。
发明原理描述：
本发明利用葡萄糖与硫脲聚合得到的葡萄糖硫脲树脂为碳源，将葡萄糖硫脲树脂和硫酸锂混合溶液喷雾干燥后，通过低温和中温两次煅烧得到碳包覆硫酸锂。得到的产物球磨粉碎后再次与葡萄糖硫脲树脂溶液混合均匀，闪冻干燥得到前驱体，进行低温和高温两次煅烧得到二次碳包覆的原位合成高载量硫化锂/碳复合材料，通过与硫磺球磨得到用于硫化锂电池的正极材料。
本发明中，葡萄糖可以转变成5-羟甲基-2-糠醛(HMF)，这在药用葡萄糖注射液的国家标准里就有HMF的检测方法。在酸、铵盐和金属离子催化作用下，于50～200℃下加热糖和硫脲混合物，反应后得到部分聚合的可溶性葡萄糖硫脲树脂。利用硫酸锂做模板，喷雾干燥得到贯通性一级孔，将葡萄糖硫脲树脂煅烧进行预碳化，得到碳担载硫酸锂，以保障粒子中活性物质的传质。再将得到的产物球磨粉碎后与葡萄糖硫脲树脂溶液混合均匀后，闪冻干燥得到前驱体，经过再次煅烧后得到二次碳包覆硫化锂。本发明提出利用葡萄糖的醛基与硫脲的胺基缩合得到的葡萄糖硫脲树脂为碳源，喷雾干燥后，将葡萄糖硫脲树脂进行中温煅烧预碳化和硫酸锂脱水，得到具有贯通孔的一次碳包覆硫酸锂。将得到的碳包覆硫酸锂再与葡萄糖硫脲树脂溶液混合，闪冻干燥制备前驱体，经高温煅烧的再次碳化，得到二次碳包覆硫化锂，实现硫化锂载量的增加，强化对聚硫离子的约束。再通过二次碳包覆硫化锂上负载少量硫进行改性，提高硫化锂电极的活化性能，用于制备长寿命的高能Sn/Li2S电池。
本发明首先利用硫酸锂做模板，在喷雾干燥过程中，由于失水，一水硫酸锂在雾滴中形成微小晶体析出，干燥结束时葡萄糖硫脲树脂形成连续相包裹一水硫酸锂晶体，160℃煅烧后得到葡萄糖硫脲树脂包覆硫酸锂，500～650℃的再次煅烧得到初步碳化的一次碳包覆硫酸锂。喷雾干燥产生水的快速蒸发，形成的贯通型孔道，也有部分硫酸锂在颗粒外表面结晶。球磨至粒度50～200目的后得到粉末，进行第二次树脂冷冻包裹。当葡萄糖硫脲预聚体和碳包覆硫酸锂的悬浊液滴进入液氮，悬浊液滴内的碳包覆硫酸锂就是无数的冰晶种子，水在碳包覆硫酸锂颗粒表面迅速结冰，将葡萄糖硫脲预聚体推向边界，形成预聚体薄壁，瞬间结冰固化。在随后的真空冷冻干燥过程中，冰升华，在葡萄糖硫脲预聚体和碳包覆硫酸锂颗粒之间形成空腔，提高了前驱体的孔容。在随后的160℃煅烧过程中，HMF和硫脲进行深度聚合，升温至820℃发生碳化，形成碳薄壁，同时硫酸锂与碳发生如下反应：
Li2SO4+2C＝Li2S+2CO2↑
原位还原生成硫化锂，形成二次碳包覆硫化锂。
由于硫化锂电极的活化性能极差，需要超过锂硫电池的窗口电压进行活化。在碳包覆硫化锂颗粒上负载少量硫，当组装硫化锂电池加入电解液时，碳包覆硫化锂颗粒中的硫化锂与颗粒表面的硫形成微电池，生成聚硫化锂而溶于电解液，溶有聚硫化锂的电解液渗入孔内，激活孔内的硫化锂，从而有效提高了硫化锂电极的活化性能，使硫化锂电池在接近锂硫电池的窗口电压下完成首次充电。
本发明具有的有益效果：
本发明得到二次碳包覆硫化锂具有比表面积大和孔容大的特点，碳薄壁赋予了孔的变形能力，提高承受放电过程硫嵌锂形成硫化锂所产生的体积膨胀。采用二次碳包覆有效抑制聚硫离子逃逸，提高导电性。利用少量硫改性，有效提高硫化锂电极的活化性能。采用大容量的碳包覆金属锡作为负极材料，有效提高负极的容量和制备安全性，特别适用于大容量硫化锂电池的生产。
附图说明
图1为实施例四制备的二次碳包覆硫化锂材料的透射电镜照片。
图2为实施例八中得到的锡/硫化锂电池的能量密度。
图中的附图标记为：1市贩磷酸铁锂为正极材料，石墨为负极材料的锂离子电池的能量密度；2基于本发明碳包覆金属锡为负极材料，二次碳包覆硫化锂为正极材料的锡/硫化锂电池的能量密度；
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步详细描述：
实施例一：葡萄糖硫脲预聚体制备
取一水葡萄糖3.96g溶解于3.96mL去离子水中，硫脲1.52g溶解于6mL去离子水中，此时葡萄糖与硫脲的摩尔比为1:1。将硫脲溶液加入葡萄糖溶液中，置于85℃水浴中，滴加10wt％盐酸充分搅拌使pH值处于1。反应45分钟后，液体粘度明显增大，颜色变为红粽色后，加入48mL去离子水中终止聚合，冷却得到葡萄糖硫脲预聚体溶液。
实施例二：一次碳包覆硫酸锂的制备
将一水硫酸锂合物溶于其4倍质量离子水中，硫酸锂溶液加入实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的一半(葡萄糖与硫酸锂质量比为1:0.5)，水浴85℃加热，搅拌反应50分钟后喷雾干燥。
干燥得到的粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至500℃，保温2小时，进行初碳化，冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂。
实施例三：二次包覆硫酸锂的制备
将硫酸锂一水合物溶于其4倍质量离子水中，硫酸锂溶液加入实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量相同(葡萄糖与硫酸锂质量比为1:1)，水浴85℃加热，搅拌反应50分钟后喷雾干燥。
干燥得到的粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至600℃，保温2小时，进行初碳化，冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂。
将上述材料球磨至粒度50～200目，分散于实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液中，碳包覆硫酸锂与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量比为10：0.5，搅拌10分钟混合均匀后，通过蠕动泵，滴入装有液氮的杜瓦瓶中进行闪冻，得到球形颗粒，移至冷冻真空干燥器干燥24小时，得到二次包覆的硫酸锂。
实施例四：二次碳包覆硫化锂的制备
将硫酸锂一水合物溶于其4倍质量离子水中，硫酸锂溶液加入实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的2倍(葡萄糖与硫酸锂质量比为1:2)，水浴85℃加热，搅拌反应50分钟后喷雾干燥。
干燥得到的粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至650℃，保温2小时，进行初碳化，冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂。
将上述材料球磨至粒度50～200目，分散于实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液中，多级孔碳包覆硫酸锂与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量比为10：1，搅拌10分钟混合均匀后，通过蠕动泵，滴入装有液氮的杜瓦瓶中进行闪冻，得到球形颗粒，移至冷冻真空干燥器干燥24小时，得到二次包覆的硫酸锂。
二次包覆硫酸锂在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至820℃保温2h完成碳化过程且硫酸锂被碳原位还原生成硫化锂，随炉冷却后马上移至手套箱中，研磨粉碎后得到二次碳包覆硫化锂。
实施例五：改性碳包覆硫化锂的制备
将硫酸锂一水合物溶于其4倍质量离子水中，硫酸锂溶液加入实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的3倍(葡萄糖与硫酸锂质量比1：3)，水浴85℃加热，搅拌反应50分钟后喷雾干燥。
干燥得到的粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至650℃，保温2小时，进行初碳化，冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂。
将上述材料球磨至粒度50～200目，分散于实施例一所得的葡萄糖硫脲预聚体溶液中，多级孔碳包覆硫酸锂与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量比为10：2，搅拌10分钟混合均匀后，通过蠕动泵，滴入装有液氮的杜瓦瓶中进行闪冻，得到球形颗粒，移至冷冻真空干燥器干燥24小时，得到二次包覆的硫酸锂。
二次包覆硫酸锂在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至820℃保温2h完成碳化过程且硫酸锂被碳原位还原生成硫化锂，随炉冷却后马上移至手套箱中，研磨粉碎后得到二次碳包覆硫化锂。
按质量比碳包覆硫化锂：硫为95:5，将上述二次碳包覆硫化锂与硫磺球磨1小时，取出得到改性碳包覆硫化锂。
实施例六：硫化锂电极制备
将实施例五得到的改性碳包覆硫化锂与乙炔黑、PVDF按质量比为80∶10∶10，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮调至一定的粘度，机械混合30分钟，调制成膏状，涂敷到铝膜上，使电极的硫化锂载量达到每平方厘米20mg Li2S；60℃下真空干燥24小时；在100Kg cm-2的压力下压制成型，得到硫化锂电极。
实施例七：碳包覆金属锡的制备
将SnCl2溶解于其4倍质量的去离子水中得到氯化亚锡溶液，在85℃下氯化亚锡溶液加入实施例一得到的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量相同，搅拌反应50分钟后喷雾干燥。得到的粉末在氮气氛下从室温以10℃/min的速度升温至160℃，保温2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合。然后以10℃/min的速度升温至950℃，保温2小时，冷却后取出，球磨30分钟后得到碳包覆金属锡。
实施例八：碳包覆金属锡制备的负极
将实施例七得到的碳包覆金属锡、乙炔黑与PVDF按质量比为80∶10∶10，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮调至一定的粘度，机械混合30分钟，调制成膏状，涂敷到铜膜上，使电极的载锡量达到每平方厘米30mg Sn；60℃下真空干燥24小时；在100Kg cm-2的压力下压制成型，得到锡负极。
实施例九：锡/硫化锂电池的制备
将实施例六制得的硫化锂电极用微孔聚丙烯隔膜与实施例八制得的锡负极隔开，形成三明治结构，滴加电解液，电解液以LiClO4为溶质，二氧戊环(C3H6O2)和乙二醇甲醚(C4H10O2)的混合物为溶剂，且二氧戊环和乙二醇甲醚的体积比为1：1，一升电解液中含1摩尔(106.4g)LiClO4。内置于电池壳，封装之后得到锡/硫化锂电池。容量测试表明，锡/硫化锂电池能量密度达到了传统磷酸铁锂电池的1.5倍，如图2所示。
最后，以上公布的仅是本发明的具体实施例。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种易活化的高载量硫化锂碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫脲溶液加入葡萄糖溶液中，调节pH值为1；在85 ℃下充分搅拌反应45 分钟后，液体粘度明显增大且颜色变为红棕色；加入去离子水终止聚合，冷却得到葡萄糖硫脲预聚体溶液；
（2）将硫酸锂溶液逐渐加入葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖与硫酸锂的质量比为1∶0.5～3；在85 ℃下搅拌反应50 分钟后，喷雾干燥得到粉末，为硫酸锂和小分子葡萄糖硫脲树脂的复合材料；
（3）将粉末在氮气氛下升温至 160 ℃，保温 2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后升温至 500～650 ℃，保温 2小时，进行初碳化；冷却后取出，得到一次碳包覆硫酸锂；
（4）将一次碳包覆硫酸锂球磨至粒度50～200目，分散于步骤（1）得到的葡萄糖硫脲预聚体溶液中，一次碳包覆硫酸锂与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量比为10∶0.5～2；搅拌混合均匀后，滴入液氮中进行闪冻，得到球形颗粒；然后冷冻真空干燥24小时，得到二次包覆的硫酸锂；
（5）将二次包覆硫酸锂在氮气氛下升温至 160 ℃，保温 2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后升温至 820 °C保温2 h完成碳化和原位还原反应；随炉冷却后研磨粉碎，得到二次碳包覆硫化锂；
（6）按质量比95∶5将二次碳包覆硫化锂与硫磺混合后球磨1小时，得到改性碳包覆硫化锂，即高载量硫化锂碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将一水葡萄糖溶解于等质量的去离子水中得到葡萄糖溶液，硫脲溶解于其4倍质量的去离子水中得到硫脲溶液；葡萄糖与硫脲的摩尔比为 1:1；用于终止聚合反应的去离子水，其质量8倍于制备硫脲溶液所使用的去离子水；将硫酸锂一水合物溶于其4倍质量离子水中，得到硫酸锂溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，通过滴加 10wt% 的盐酸调节pH值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在氮气氛下升温时，控制升温速率为10℃/min 。
5.利用权利要求1所述方法制备获得的硫化锂碳复合材料制备硫化锂电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫化锂碳复合材料作为正极材料，与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比80∶10∶10混合，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮，机械混合30分钟，调制成膏状物；
（2）将膏状物涂敷到铝膜上，在60℃下真空干燥24小时；在100 Kg cm-2的压力下压制成型，得到硫化锂电极。
6.利用权利要求5所述方法制备获得的硫化锂电极组装而成的硫化锂电池，包括隔膜、正极、负极和电解液，其特征在于，所述隔膜采用微孔聚丙烯膜，正极采用所述硫化锂电极，负极材料采用碳包覆金属锡；正极材料和负极材料分别相向设置在隔膜两侧，形成三明治结构，电解液内置在三明治结构中；
所述电解液是指：以LiClO4为溶质，二氧戊环和乙二醇甲醚的混合物为溶剂，且二氧戊环和乙二醇甲醚的体积比为 1∶1，一升电解液中含1摩尔LiClO4。
7.根据权利要求6所述的硫化锂电池，其特征在于，所述负极材料通过下述方法制备获得：
（1）将SnCl2溶解于其4倍质量的去离子水中得到氯化亚锡溶液，在85℃下氯化亚锡溶液加入权利要求1步骤（1）中得到的葡萄糖硫脲预聚体溶液，直至氯化亚锡与合成葡萄糖硫脲预聚体所使用葡萄糖量的质量相同，搅拌反应50 分钟后喷雾干燥，得到粉末；
（2）将粉末在氮气氛下从室温以 10 ℃/min 的速度升温至 160 ℃，保温 2小时，进行葡萄糖硫脲树脂深度聚合；然后以 10 ℃ /min 的速度升温至 950 ℃，保温 2小时；冷却后取出，球磨30分钟，得到作为负极材料的碳包覆金属锡。
8.根据权利要求6所述的硫化锂电池，其特征在于，所述采用碳包覆金属锡的负极是通过下述方法制备获得：
（1）将碳包覆金属锡、乙炔黑与PVDF按质量比为80∶10∶10混合，研磨后加入N-甲基吡咯烷酮，机械混合30分钟，调制成膏状物；
（2）将膏状物涂敷到铜膜上，在60℃下真空干燥24小时；在100 Kg cm-2的压力下压制成型，得到采用碳包覆金属锡的负极。
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