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石榴石型固體電解質(zhì)支撐的新型片式固態(tài)二次鋰電池及其制備方法與流程

文檔序號(hào):11837733閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,在所述固態(tài)二次鋰電池中,正極涂覆在固體電解質(zhì)的一側(cè),正極組成包括正極活性材料、聚合物、鋰離子導(dǎo)體和導(dǎo)電碳,其中,正極活性材料包括LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiNixCoyMn1-x-yO2和/或Li[LixM1-x]O2,M為Ni、Co、Mn中的至少一種,聚合物包括PEO、PVdF、PMMA、PAN中的至少一種,鋰離子導(dǎo)體包括鋰鹽,正極活性材料:導(dǎo)電碳:聚合物:鋰離子導(dǎo)體的質(zhì)量比為10:2:1:z,z≤10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,鋰離子導(dǎo)體包括LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiPF3(CF3CF2)3、LiBF3CF3CF2、LiC(CF3SO2)3、LiB(C2O4)2、LiBF2(CO2)2、聚合硼酸鋰鹽PLTB、鋰鑭鋯氧、鋰鑭鈦氧、磷酸鈦鋁鋰、硅磷酸鋰中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,導(dǎo)電碳包括乙炔黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、多孔碳、碳納米管、碳纖維、氮摻雜碳中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,固體電解質(zhì)是材質(zhì)為L(zhǎng)i7-xLa3Zr2-xTxO12的陶瓷片,x=0-1,T為Al、Ta、Nb、W、Ga、Y、Te中的至少一種,固體電解質(zhì)厚度為0.1 μm-10 mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,所述固態(tài)二次鋰電池還包括涂覆在固體電解質(zhì)另一側(cè)的負(fù)極、電極集流體、封裝材料、導(dǎo)電極耳和/或極柱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,負(fù)極的組成包括鋰、鋰合金和/或含金屬鋰的復(fù)合物,其中,鋰合金中鋰的含量至少是20 wt%,鋰合金還含有Mg、Ca、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb中的至少一種;

含金屬鋰的復(fù)合物至少含有20 wt%的金屬鋰,還包含碳顆粒、碳納米管、碳纖維、石墨烯、石墨片、多孔金屬、多孔碳、惰性氧化物和/或銅粉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,正極集流體的材質(zhì)包括不銹鋼、Ni、Al和/或Ti。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的固態(tài)二次鋰電池,其特征在于,固態(tài)二次鋰電池的工作溫度為室溫到150℃,優(yōu)選,工作溫度為60-100℃。

9.一種權(quán)利要求1-8中任一所述固態(tài)二次鋰電池的制備方法,其特征在于,包括:

1)根據(jù)所述正極的組成,制備含有正極組成的漿料;

2)將步驟1)制備的漿料涂覆于固體電解質(zhì)的一側(cè),再進(jìn)行壓實(shí)、干燥,使得聚合物固化;

3)在固體電解質(zhì)的另一側(cè)制備負(fù)極。

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