[發明專利]一種寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法

有效

• 申請號: 201710669473.4
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109390632B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李楊;徐志彬;丁飛;劉興江;鐘海
• 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: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0565
• 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

1.一種寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法，其特征是：寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法包括以下工藝過程包括：

1)將鋰鹽、聚合物、無機填料按比例混合，溶解于有機溶劑中形成前驅體溶液，澆注成膜或與起支撐作用基膜復合制備聚合物固態電解質；聚合物與鋰鹽質量比為1:9-7:3，無機填料添加比例為聚合物與鋰鹽質量的1-20％；

聚合物選擇高極性碳酸酯類聚合物，為聚碳酸丙烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚三亞甲基碳酸酯、與聚氧化乙烯開環聚合得到的改性大分子單體、聚己內酯及其單體與三亞甲基碳酸酯單體經過開環共聚后得到的共聚物中的一種或多種組合；

2)將正極活性物質、導電劑、粘結劑溶解于有機溶劑中，涂敷于鋁箔上制得正極極片；

3)負極采用添加表面保護層或者未添加表面保護層的負極；

4)將正極極片、聚合物固態電解質和負極組裝制成固態電池。

2.根據權利要求1所述的寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法，其特征是：鋰鹽為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰中的一種或多種組合。

3.根據權利要求1所述的寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法，其特征是：無機填料為三氧化二鋁，二氧化鈦，二氧化硅，磷酸鋰，二氧化鋯，氮化硅，氧化鎂，鋁酸鋰，蒙脫石，高嶺土，金屬有機框架，Li_3αLa_2/3-αTiO₃，Li₅La₃M₂O₁₂，Li_1.3Ti_1.7Al_0.3(PO₄)₃，Li_1+βAl_βGe_2-β(PO₄)₃，LiPON，Li_4-δGe_1-δP_δS₄，Li₇P₂S₈I，Li₂S-P₂S₅，Li₃OX，LLTO，LLTZO，Li₃N中的一種或多種組合：其中，0.01≤α≤0.33，M＝Nb、Ta，0≤β≤0.65，0≤δ≤1，X＝F、Cl、Br、I。

4.根據權利要求1所述的寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法，其特征是：有機溶劑為四氫呋喃、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、三氯化烯、吡咯中的一種或多種組合。

5.根據權利要求1所述的寬溫度范圍聚合物固態電池的制備方法，其特征是：固態電池正極材料，為層狀LiCoO₂、LiNiO₂和LiNi_σCo_1-σO₂，三元LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂和LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂，尖晶石LiMn₂O₄，5V尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄，磷酸鹽LiQPO₄或富鋰錳基正極材料Li[Li_ε(MnA)_1-ε]O₂：其中，0.01≤σ1，Q＝Fe、Mn，A＝Ni、Co、Fe，0ε1。