一种硫化聚合物复合材料、包含其的正极极片及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于锂硫电池技术领域，具体涉及一种硫化聚合物复合材料、包含其的正极极片及其制备方法和应用。

背景技术

锂硫电池具有理论能量密度高、原料丰富易得、价格低廉的优点，可广泛应用于航空航天及新能源汽车等领域，是下一代高比能电池的主要发展方向之一；锂硫电池是目前公认的能量密度能够达到400Wh/kg以上的新型锂电池。但是，其商业化进程仍然存在许多阻碍，例如多硫化物穿梭效应、负极锂枝晶问题等。从提高锂硫电池能量密度的角度考虑，其核心问题在于正极极片面容量的提高，而正极面容量则主要与正极材料比容量以及正极极片面密度相关。可以说，将具备高比容量的正极材料制备成高载量锂硫电池正极片，且保证其活性物质利用率，则高比能锂硫电池的设计与制造即完成了75％。而高载量锂硫电池正极片的制备，其中一个关键要素是正极材料的物理性质，如其粒径、比表面积等，均对制片工艺存在影响。

目前，锂硫电池的正极材料主要分为三大类，包括硫碳复合材料，硫聚合物复合材料以及金属硫化物。其中，硫碳复合材料主要通过将单质硫负载在具有丰富孔隙的碳载体上，这类材料由于单质硫反应生成多硫化物，易发生穿梭效应，导致电池容量衰减，影响循环寿命。金属硫化物将各类金属硫化物负载在碳载体上，这类材料存在和硫碳复合材料一样的问题：易发生穿梭效应。与之相比，硫聚合物复合材料是将硫锚定在聚合物上，因此，不存在硫的流失问题，从根源上解决了正极活性物质损失带来的电池容量衰减问题。

目前，硫聚合物复合材料的制备，主要通过将单质硫和聚合物粉体进行混合后烧制。CN109256554A公开了一种硫化聚合物复合材料及其制备方法和应用。硫化聚合物复合材料的制备方法包括以下步骤：将升华硫和导电聚合物混合均匀，置于管式炉中，在惰性气氛下经过共热反应即可制得硫化聚合物复合材料。该材料中，小分子硫在物理约束和化学键合的作用下牢牢地被束缚于导电聚合物分子间，使得多硫化物的溶解引起的“穿梭效应”得到有效控制，聚合物优良的导电性也有效修饰了小硫分子的电子导电能力。该材料与碳酸酯基电解液相容性良好，并可获得较优异的电化学性能，该发明所制备的硫化聚吡咯锂硫电池正极材料展现了优异的可逆性和循环稳定性。CN112194182A公开了一种针对传统铬氧化物正极的电极反应动力学缓慢、首次库伦效率和比容量低等问题的制备方法，所述方法为：铬氧化物制备；硫化聚丙烯腈制备；锂化硫化聚丙烯腈制备；将制备的锂化硫化聚丙烯腈和铬氧化物混合，200rpm球磨1小时，得到含锂化硫化聚丙烯腈的铬氧化物正极。该发明制备的含锂化硫化聚丙烯腈的铬氧化物锂离子电池正极材料，颗粒均匀，具有显著提升首次库伦效率、可逆比容量和导电性的优点；该含锂化硫化聚丙烯腈，可用于其它电极材料改性，有机碳骨架具有较高的导电性、补锂容量和电化学反应电压平台，可推广到其它电极材料体系。CN110416487A公开了一种用作锂硫二次电池正极活性材料的锂化的硫化聚丙烯腈，以及包括该活性材料的正极片和锂硫二次电池。所述锂化的硫化聚丙烯腈通过将硫化聚丙烯腈进行锂化制得。该发明通过对硫化聚丙烯腈进行锂化，使得硫化聚丙烯腈活性材料本身生成亲水性的羧酸根离子，与导电粘结剂复合时，有利于体系内部形成作用力较强的氢键，有利于提高正极的硫负载量和单位面积容量。

但是，上述专利制得的硫化聚合物材料的比表面积较大，影响后续高载量硫正极极片的制备，并且，当硫原料和导电聚合物反应不充分时，导致产物中仍残留有单质硫，影响电池的循环寿命。

因此，开发一种制备方法简单，可以得到比表面积较小的硫化聚合物复合材料的制备方法，是本领域目前急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硫化聚合物复合材料、包含其的正极极片及其制备方法和应用；所述硫化聚合物复合材料的制备方法包括将硫原料和导电聚合物混合，得到混合粉末，再将得到的混合粉末进行烧制、热处理，得到所述硫化聚合物复合材料的步骤；所述制备方法简单，制得的硫化聚合物复合材料的比表面积较小，有利于后续高载量硫正极极片的制备，进而提升锂硫电池的循环寿命，具有重要研究意义。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种硫化聚合物复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将硫原料和导电聚合物混合，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末进行烧制、热处理，得到所述硫化聚合物复合材料。

本发明提供的硫化聚合物复合材料的制备方法，首先将硫原料和导电聚合物混合，得到混合粉末后进行烧制，最后对烧制产物进行热处理，热处理过程可以去除烧制产物中的单质硫的残留，提高最终得到的硫化聚合物复合材料的循环稳定性，进而提升锂硫电池的循环性能；且所述制备方法简便可行，可实现硫化聚合物复合材料的规模化生产，具有重要研究价值。

优选地，步骤(1)所述混合的时间为0.5～2h，例如0.7h、0.9h、1.1h、1.3h、1.5h、1.7h或1.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(1)所述混合在搅拌的条件下进行，进一步优选在转速为5～25rpm(例如7rpm、9rpm、11rpm、13rpm、15rpm、17rpm、19rpm、21rpm、23rpm、25rpm、27rpm或29rpm等)的搅拌条件下进行。

优选地，步骤(1)所述混合通过球磨机、高速搅拌机或V型混料机中的任意一种。

本发明提供的制备方法中通过球磨机、高速搅拌机或V型混料机中的任意一种将硫原料和导电聚合物进行干粉混合，可以保证得到的混合粉末具有蓬松特性，减少后续烧结过程中产生的材料团聚，进而有利于减小最终得到的硫化聚合物复合材料的比表面积。

优选地，步骤(1)所述导电聚合物和硫原料的质量比为1:(2～5)，例如1:2.3、1:2.6、1:2.9、1:3.3、1:3.6、1:3.9、1:4.3、1:4.6或1:4.9等。

优选地，步骤(1)所述硫原料包括升华硫。

优选地，步骤(1)所述导电聚合物包括聚丙烯腈和/或聚苯胺。

优选地，步骤(2)所述烧制在惰性气体保护条件下进行。

优选的，所述惰性气体包括氮气或氩气。

优选地，所述惰性气体的流速为0.05～1L/min，例如0.1L/min、0.2L/min、0.3L/min、0.4L/min、0.5L/min、0.6L/min、0.7L/min、0.8L/min或0.9L/min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述烧制在升温的条件下进行。

优选地，所述升温的速度为3～10℃/min，例如3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min、5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min或9℃/min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述烧制的温度为250～450℃，例如270℃、290℃、310℃、330℃、350℃、370℃、390℃、410℃或430℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述烧制的时间为3～10h，例如3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、7h、8h或9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(2)所述烧制通过将混合粉末填充到坩埚中，再将填充有混合粉末的坩埚置于炉子来进行。

在本发明中，将混合粉末装填到坩埚中，不进行压实，保证混合粉末的蓬松。

优选地，所述坩埚包括石墨坩埚、陶瓷坩埚或石英坩埚。

优选地，所述炉子包括管式炉或马弗炉。

优选地，步骤(2)所述热处理的温度为450～600℃，例如460℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃或580℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

作为本发明的优选技术方案，本发明提供的热处理的温度为450～600℃，在这个温度区间更有利于产物中单质硫的去除，一方面，如果温度过高，则会导致硫化聚合物复合材料发生降解；另一方面，如果温度过低，则会无法起到除去多余单质硫的效果。

优选地，所述热处理的时间为1～5h，例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h或4.5h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

作为优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将质量比为1:(2～5)的导电聚合物和硫原料在转速为5～25rpm的条件下通过球磨机、高速搅拌机或V型混料机中的任意一种混合0.5～2h，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到石墨坩埚、陶瓷坩埚或石英坩埚中，再将填充有混合粉末的坩埚置于管式炉或马弗炉中在升温速度为3～10℃/min、惰性气体保护的条件下为250～450℃下烧制3～10h、在450～600℃下热处理1～5h，得到所述硫化聚合物复合材料。

第二方面，本发明提供一种硫化聚合物复合材料，所述硫化聚合物复合材料通过如第一方面所述的制备方法制备得到。

第三方面，本发明提供一种正极极片，所述正极极片的制备原料包括导电剂、分散剂、粘结剂和如第二方面所述的硫化聚合物复合材料。

优选地，所述导电剂包括炭黑、石墨、碳纳米管或碳纤维中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述分散剂包括去离子水、N-甲基吡咯烷酮或醇类复合溶剂中的任意一种。

优选地，所述醇类复合溶剂包括去离子水和醇的混合物。

优选地，所述醇包括乙醇、异丙醇或正丁醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯腈或海藻酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述正极极片的单面面密度不小于8mg/cm

第四方面，本发明提供一种如第三方面所述正极极片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将导电剂和分散剂混合，得到导电剂分散液；

(2)将步骤(1)得到的导电分散液和粘结剂混合，得到导电浆料；

(3)将步骤(2)得到的导电浆料和如第二方面所述的硫化聚合物复合材料混合，脱泡处理，得到正极浆料；

(4)将步骤(3)得到的正极浆料涂覆于集流体上，得到所述正极极片。

本发明提供的正极极片的制备方法，首先将导电剂和分散剂混合，得到导电分散液，使导电剂提前润湿，有助于减缓粘结剂加入后带来的导电剂团聚情况；随后将导电分散液和粘结剂混合，得到导电浆料；随后分多次和第二方面所述的硫化聚合物复合材料混合，得到正极浆料，最后将正极浆料涂覆到集流体表面，得到所述正极极片。

优选地，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)所述混合均在搅拌的条件下进行。

优选地，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)所述混合均在分散的条件下进行。

优选地，步骤(1)所述混合在转速为1000～2000rpm(例如1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm、1800rpm或1900rpm等)的分散条件下进行。

优选地，步骤(1)所述混合在转速为10～20rpm(例如11rpm、12rpm、13rpm、14rpm、15rpm、16rpm、17rpm、18rpm或19rpm等)的搅拌条件下进行。

优选地，步骤(1)所述混合的时间为30～120min，例如40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min或110min等。

优选地，步骤(2)所述混合在转速为500～2000rpm(例如700rpm、900rpm、1100rpm、1300rpm、1500rpm、1700rpm或1900rpm等)的分散条件下进行。

优选地，步骤(2)所述混合在转速为10～50rpm(例如15rpm、20rpm、25rpm、30rpm、35rpm、40rpm或45rpm等)的搅拌条件下进行。

优选地，步骤(2)所述混合的时间为30～120min，例如40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min或110min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(3)所述混合在转速为10～70rpm(例如20rpm、30rpm、40rpm、50rpm或60rpm等)的搅拌条件下进行。

优选的，步骤(3)所述混合在转速为500～2500rpm(例如700rpm、900rpm、1100rpm、1300rpm、1500rpm、1900rpm、2100rpm、2300rpm、2500rpm、2700rpm或2900rpm等)的分散条件下进行；

优选地，步骤(3)所述混合的时间为0.5～10h，例如1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(3)所述正极浆料的粘度为1000～5000mpas，例如1500mpas、2000mpas、2500mpas、3000mpas、3500mpas、4000mpas或4500mpas，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(3)所述脱泡处理后还包括过筛处理的步骤。

优选地，步骤(4)所述涂覆结束后还包括烘烤的步骤。

优选的，所述烘烤的温度为60～120℃，例如65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃或115℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述过筛处理的筛网为100～200目(例如110目、120目、130目、140目、150目、160目、170目、180目或190目等)筛网。

作为优选技术方案，所述正极极片的制备方法包括如下步骤：

(1)将导电剂和分散剂在转速为1000～2000rpm的分散条件下以及转速为10～20rpm的搅拌条件下混合30～120min，得到导电剂分散液；

(2)将步骤(1)得到的导电分散液和粘结剂在转速为500～2000rpm的分散条件下以及转速为10～50rpm的搅拌条件下混合30～120min，得到导电浆料；

(3)将步骤(2)得到的导电浆料和如第二方面所述的硫化聚合物复合材料在转速为500～2500rpm的分散条件下以及转速为10～70rpm的搅拌条件下混合完全，混合0.5～10h，脱泡处理，过100～200目筛网，得到粘度为2500mpas的正极浆料；

(4)将步骤(3)得到的正极浆料按照单面面密度不小于8mg/cm

第五方面，本发明提供一种锂硫电池，所述锂硫电池包括如第三方面所述的正极极片。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的硫化聚合物复合材料的制备方法通过将硫原料和导电聚合物混合，得到混合粉末；再对得到的混合粉末进行烧制、热处理，得到所述硫化聚合物复合材料；所述热处理步骤可以有效去除烧制后产物中的单质硫，进而提高硫化聚合物复合材料的循环稳定性；所述制备方法通过粉末干法混合的方式，保证材料具有蓬松特性，可以减少烧结过程中产生的材料团聚，降低材料的比表面积，进而可以使得制备得到的正极极片载硫量提高，为高能量密度锂硫电池的实现提供技术支持，具有重要的研究价值，且所述制备方法工艺简单，易实现规模化制备。

(2)具体而言，采用本发明提供的制备方法制备得到的硫化聚合物复合材料的比表面积为6.3～6.7m

附图说明

图1为实施例1提供的硫化聚合物复合材料的扫描电镜谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将质量比为3:1的升华硫和聚丙烯腈(分子量为15万，分子量分布指数2.9)在转速为15rpm的条件下通过球磨机混合1h，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到石墨坩埚中，置于管式炉在氮气流速为0.5L/min的保护条件下、按照升温速度为5℃/min升温至300℃下烧制7h，550℃下热处理3h，得到所述硫化聚合物复合材料。

实施例2

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将质量比为2:1的升华硫和聚丙烯腈(分子量15万，分子量分布指数2.9)在转速为5rpm的条件下通过高速搅拌机混合2h，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到陶瓷坩埚中，置于马弗炉在氮气流速为0.05L/min的保护条件下、按照升温速度为3℃/min升温至250℃下烧制10h，450℃下热处理5h，得到所述硫化聚合物复合材料。

实施例3

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将质量比为5:1的升华硫和聚苯胺(分子量15万，分子量分布指数2.9)在转速为25rpm的条件下通过V型混料机混合0.5h，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到石英坩埚中，置于马弗炉在氮气流速为1L/min的保护条件下、按照升温速度为10℃/min升温至450℃下烧制3h，600℃下热处理3h，得到所述硫化聚合物复合材料。

实施例4

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，其与实施例1的区别在于，步骤(2)所述热处理的温度为450℃，其他原料、条件和步骤均与实施例1相同。

实施例5

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，其与实施例1的区别在于，步骤(2)所述热处理的温度为600℃，其他原料、条件和步骤均与实施例1相同。

实施例6

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，其与实施例1的区别在于，步骤(2)所述热处理的温度为400℃，其他原料、条件和步骤均与实施例1相同。

对比例1

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将质量比为3:1的升华硫和聚丙烯腈(分子量15万，分子量分布指数2.9)在转速为15rpm的条件下通过球磨机混合1h，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到石墨坩埚中，置于管式炉在氮气流速为0.5L/min的保护条件下、按照升温速度为5℃/min升温至300℃下烧制7h，得到所述硫化聚合物复合材料。

对比例2

一种硫化聚合物复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将质量比为3:1的升华硫和聚丙烯腈(分子量15万，分子量分布指数2.9)分散在水中，在转速为15rpm的条件下通过球磨机混合1h，得到混合浆液，在60℃下烘烤除去水份，得到混合粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末填充到石墨坩埚中，置于管式炉在氮气流速为0.5L/min的保护条件下、按照升温速度为5℃/min升温至300℃下烧制7h，得到所述硫化聚合物复合材料。

应用例1～6

一种正极极片，其制备原料包括质量比为12:8:80的炭黑、羧甲基纤维素钠和硫化聚合物复合材料(分别为实施例1～6)，溶剂为去离子水；

本应用例得到的正极极片的制备方法包括如下步骤：

(1)将炭黑和去离子水在转速为1500rpm的分散条件下以及转速为15rpm的搅拌条件下混合80min，得到导电剂分散液；

(2)将步骤(1)得到的导电分散液和羧甲基纤维素钠在转速为1000rpm的分散条件下以及转速为25rpm的搅拌条件下混合80min，得到导电浆料；

(3)将步骤(2)得到的导电浆料和硫化聚合物复合材料(分别为实施例1～7)在转速为1000rpm的分散条件下以及转速为25rpm的搅拌条件下混合完全，调节转速为1500rpm的分散条件下以及转速为45rpm的搅拌条件下混合5h，脱泡处理，过100～200目筛网，得到粘度为2500mpas的正极浆料；

(4)将步骤(3)得到的正极浆料按照单面面密度为9mg/cm

应用例7～12

一种锂硫电池，分别包括应用例1～6得到的正极极片；

其制备工艺包括：分别将应用例1～6得到的正极极片经过辊压、模切和负极极片(金属锂)进行叠片、注液，得到所述锂硫电池。

应用例13～18

一种扣式电池，正极分别为应用例1～6得到的正极极片；

其制备工艺包括：采用应用例1～6方法得到的正极极片，在扣式电池正极壳中按照正极片、隔膜、金属锂的顺序进行组装，加入电解液，盖上负极壳，进行封口。

对比应用例1～2

一种正极极片，其与应用例1的区别仅在于，分别采用对比例1和2得到的硫化聚合物复合材料替换实施例1得到的硫化聚合物复合材料，其他材料、用量和制备方法均与应用例1相同。

对比应用例3～4

一种锂硫电池，其与应用例7的区别仅在于，分别采用对比应用例1～2得到的正极极片替换应用例1得到的正极极片，得到所述锂硫电池。

对比应用例5～6

一种扣式电池，其与应用例13的区别仅在于，分别采用对比应用例1～2得到的正极极片替换应用例1得到的正极极片，得到所述扣式电池。

性能测试：

(1)表面形貌：取样品粉末在样品台上铺上薄薄一层，使用扫描电子显微镜在30000倍数下进行观测记录。

根据上述测试方法(1)对实施例1得到的硫化聚合物复合材料进行测试，测试得到的实施例1得到的硫化聚合物复合材料的扫描电镜谱图如图1所示，从图1可以看出采用实施例提供的制备方法得到的硫化聚合物复合材料的粒径为100～200nm。

(2)比表面积：使用Gemini 2390比表面积分析仪测试。

(3)硫含量：使用硫碳分析仪对材料硫含量进行测试。

按照上述测试方法(2)对实施例1～6和对比例1～2得到的硫化聚合物复合材料进行测试，测试结果如表1所示：

表1

根据表1数据可以看出，采用本发明提供的制备方法制备得到的硫化聚合物复合材料具有较小的比表面积，具体为6.3～6.7m

具体而言，比较实施例1和对比例1可以发现，采用本发明提供的制备方法得到的硫化聚合物复合材料的比表面积较小且硫含量也较少，对比例1没有进行热处理得到的硫化聚合物复合材料的硫含量较高；比较实施例1和对比例2可以发现，湿法混合得到的硫化聚合物复合材料不仅硫含量高且比表面积较大。

进一步比较实施例1、实施例4～6可以发现，步骤(2)热处理的温度过低得到的硫化聚合物复合材料(实施例5)的硫含量有所升高。

(4)可逆放电比容量：将各锂硫电池经化成后，在25℃条件下以0.1C(具体以各电池的设计容量为准)恒流放电，截止电压1V；读取容量为C1，放电平台电压为V，并称取电池重量为M，电池能量密度＝C1×V/M；

按照上述测试方法(4)对应用例7～12和对比应用例3～4得到的锂硫电池进行测试，测试结果如表2所示：

表2

根据表2可以看出，采用实施例1～6得到的硫化聚合物复合材料制备得到的锂硫电池的锂硫电池的能量密度为321～350Wh/kg；

比较应用例7和对比应用例3～4可以发现，对比应用例3～4得到的锂硫电池的能量密度均有大幅度下降，证明采用本发明提供的硫化聚合物复合材料有利于提升锂硫电池的能量密度。

进一步比较应用例7和应用例10～12可以发现，应用例12得到的锂硫电池的能量密度也有所下降，这是由于采用的是海水里6得到的硫化聚合物复合材料的硫含量较高的原因。

(5)放电比容量：将扣式电池经24小时静置后，在25℃条件下以0.1C(具体以各电池的设计容量为准)恒流放电，测试电压范围为1.0V～3.0V。读取充放电容量为C，并称取记录正极活性物质重量为M。电池质量比能量＝C/M；

(6)循环圈数：取上述(5)中制作的扣式电池，在25℃条件下以0.1C(具体以各电池的设计容量为准)恒流充放电，测试电压范围为1.0V～3.0V。记录第一次放电容量C1，以及后续每一圈的容量Cx，取Cx/C1＝80％的圈数作为循环圈数，进行记录。

按照上述测试方法(5)和(6)对应用例13～18和对比应用例5～6得到的扣式电池进行测试，测试结果如表3所示：

表3

根据表3数据可以看出：采用本发明提供的制备方法制备得到的硫化聚合物复合材料制备成扣式电池的的可逆放电比容量为720～750mAh/g，循环圈数为650～1100圈。

比较应用例13和对比应用例5～6可以发现，对比应用例5～6得到的扣式电池的可逆放电比容量和循环圈数均较低，证明采用本发明提供的硫化聚合物复合材料有助于提升扣式电池的放电比容量和循环性能。

进一步比较应用例13和应用例16～18可以发现，应用例18得到的扣式电池的循环圈数较差。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种硫化聚合物复合材料、包含其的正极极片及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。