[發明專利]一種彌散電池的制備方法

在審

• 申請號: 201710357562.5
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107195859A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 丁飛;鐘海;徐志彬;李楊
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 李鳳

1.一種彌散電池的制備方法，其特征是：彌散電池的制備方法包括高能量正極層的制備、正極表面導電修飾層的制備、電解質層的制備和負極集流層的制備過程；正極層制備時，將正極活性物質與電子導體、粘結劑混合，采用濕法涂覆的方法獲得正極層；然后采用鍍層工藝在正極表面依次沉積導電修飾層、電解質層以及負極集流體層，獲得彌散電池。

2.根據權利要求1所述的彌散電池的制備方法，其特征是：正極活性物質為LiCoO₂、三元LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O、LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂、尖晶石LiMn₂O₄、5V尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄、磷酸鹽LiMPO₄(M＝Fe、Mn)、或富鋰材料Li[Li_x(MnM)_1-x]O₂(M＝Ni、Co、Fe)，正極活性物質顆粒粒徑0.1μm-100μm，正極涂覆層厚度10μm-100μm。

3.根據權利要求1所述的彌散電池的制備方法，其特征是：電子導體為乙炔黑、Super P、Super S、350G、碳纖維、碳納米管、科琴黑、石墨類導電劑、石墨烯、聚乙撐二氧噻吩的聚合物·聚苯乙烯磺酸鹽中的一種或多種組合。

4.根據權利要求1所述的彌散電池的制備方法，其特征是：粘結劑為耐高溫穩定粘結劑，包括有機聚合物粘結劑聚丙烯酸、聚碳酸丙烯酯、氧化乙烯接枝聚硅烷化合物，無機粘結劑水玻璃，酚醛樹脂，反鈣鈦礦結構材料Li₃OCl、燒結型導電銀漿中的一種或多種組合。

5.根據權利要求1所述的彌散電池的制備方法，其特征是：涂覆正極所用溶劑為四氫呋喃、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、乙腈、異丙醚、丙酮、丁酮、異丙醇、丁醇、己烷、環己烷、N-N二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯、甲苯、二甲基亞砜、四氯化碳、三氯乙烯、吡咯中的一種或多種組合。

6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的彌散電池的制備方法，其特征是：導電修飾層采用無機材料和聚合物材料，為三氧化二鋁、鈮酸鋰、鈦酸鋰、聚丙烯酸、聚碳酸丙烯酯、單離子導體、聚硅氧烷中的一種或多種組合；采用的制備方法為磁控濺射、脈沖激光沉積、化學氣相沉積、金屬氧化物化學氣相沉積、原子層沉積、離子束濺射鍍法、霧化熱解沉積、溶膠凝膠沉積、化學鍍或物理蒸鍍。

7.根據權利要求1至5任一權利要求所述的彌散電池的制備方法，其特征是：電解質層采用氧化物玻璃、硫化物玻璃、LiPON、Li₃PO₄、LiPON摻雜材料包括過渡金屬元素Sc-Zn和Y-Cd、第二、三主族元素、第六、七周期元素、鈣鈦礦型LLTO、反鈣鈦礦型Li₃OCl、NASICON型LATP或LAGP、LISICON鍺酸鋅鋰材料、石榴石型LLZO電解質中的一種或多種組合；采用的制備方法為磁控濺射、射頻磁控濺射、脈沖激光沉積、化學氣相沉積、金屬氧化物化學氣相沉積、原子層沉積、離子束濺射鍍法、電子束蒸發法霧化熱解沉積、溶膠凝膠沉積、靜電噴涂沉積、氣溶膠沉積、化學鍍或物理蒸鍍。

8.根據權利要求1至5任一權利要求所述的彌散電池的制備方法，其特征是：負極集流體層采用金屬Cu，采用的制備方法包括磁控濺射、射頻磁控濺射、脈沖激光沉積、化學氣相沉積、金屬氧化物化學氣相沉積、原子層沉積、離子束濺射鍍法、電子束蒸發法霧化熱解沉積、溶膠凝膠沉積、靜電噴涂沉積、氣溶膠沉積、化學鍍或物理蒸鍍。