[發明專利]一種高性能全固態鋰離子電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201610008136.6
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105680091B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李震祺;劉立君;宋翠環
• 申請（專利權）人: 李震祺;劉立君
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M4/62;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

1.一種高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括步驟：

A、將正極材料、鋰超離子導體、導電碳、高分子聚合物按照70～80%：10～15%：5～10%：1～5%質量比例于有機溶劑中真空攪拌成正極混合漿料，涂布于鋁箔上，晾干、壓片、制成正極片；

B、將熔融的金屬鋰和200～250℃的熱硅油混合液在轉速20000～30000r/min攪拌下形成均勻乳濁液，然后冷卻到室溫，過濾、洗滌、自然晾干得粒度為10～60μm的鋰粉；

C、將步驟B制得的鋰粉、鋰超離子導體、高分子聚合物按照80～90%：5～20%：1～5%質量比例于有機溶劑中真空攪拌成負極混合漿料，涂布于銅箔上，晾干、壓片、制成負極片；

D、按照高分子聚合物與鋰超離子導體70～90%：10～30%的質量比例稱取高分子聚合物加入到有機溶劑中，溶解完全后，加入鋰超離子導體，攪拌、揮發溶劑成半固態溶膠狀，得到聚合物電解質；

E、將正極片、負極片于步驟D中的聚合物電解質中浸潤、提拉、疊片，鋁塑成薄片全固態鋰離子電池。

2.根據權利要求1所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述步驟A中，所述正極材料為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、二元材料鎳鈷酸鋰、二元材料鎳錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰中的一種。

3.根據權利要求1所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述鋰超離子導體為電導率≥10^-2S/cm的Li₁₀GeP₂S₁₂、Li₁₀SnP₂S₁₂、Li₁₁Si₂PS₁₂中的一種。

4.根據權利要求1所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述高分子聚合物為聚環氧乙烷、聚丙烯腈中的一種。

5.根據權利要求1所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為苯、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙腈、 脂肪族烴類中的一種。

6.根據權利要求1所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述步驟A、C和D中，所述有機溶劑的使用量為相應步驟的固體總質量的1～2倍。

7.根據權利要求6所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述步驟A、C和D中，有機溶劑的使用量為相應步驟的固體總質量的1.2～1.8倍。

8.一種高性能全固態鋰離子電池，其特征在于，采用如權利要求1~7任一所述的高性能全固態鋰離子電池的制備方法制備而成。