[發(fā)明專利]制備固態(tài)電解質(zhì)薄膜的方法、制備全固態(tài)電池的方法以及全固態(tài)電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711000979.2
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN107834103B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 法比安·加邦;弗雷德里克·布耶;布魯諾·維耶曼
• 申請（專利權(quán)）人: I-TEN公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0562;H01M10/058
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業(yè)平;高釗

1.一種用于制備全固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)薄膜的方法，其包括以下步驟：

a)提供導(dǎo)電的基底膜，該基底膜預(yù)先涂覆有陽極膜或陰極膜，

b)在所述預(yù)先形成的陽極膜或陰極膜上，通過電泳由電解質(zhì)材料的顆粒的懸浮液沉積形成電解質(zhì)薄膜，

c)干燥由此獲得的膜；

d)通過機(jī)械壓縮和/或熱處理對之前獲得的電解質(zhì)薄膜進(jìn)行固結(jié)，

其特征在于，所沉積的電解質(zhì)膜的厚度小于5μm，

固體電解質(zhì)材料顆粒的平均粒徑D₅₀小于100nm，

所述電解質(zhì)顆粒由至少一種無機(jī)材料組成，并且

所述電解質(zhì)材料的顆粒的懸浮液中干固體份的含量在2至20g/L之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固體電解質(zhì)材料顆粒的平均粒徑D₅₀小于或等于30nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固態(tài)電解質(zhì)薄膜具有低于10％的孔隙度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無機(jī)材料選自由以下物質(zhì)組成的組：

(1)基于鋰和磷的氮氧化物的鋰化合物，其形式為Li_xPO_yN_z，其中x＝2.8，2y+3z＝7.8且0.16≤z≤0.4，或Li_2.9PO_3.3N_0.46；或者是以下形式的所有變型：Li_wPO_xN_yS_z，其中2x+3y+2z＝5＝w，或Li_wPO_xN_yS_z，3.2≤x≤3.8，0.13≤y≤0.4，0≤z≤0.2，2.9≤w≤3.3，或Li_tP_xAl_yO_uN_vS_w，其中5x+3y＝5，2u+3v+2w＝5+t，2.9≤t≤3.3，0.94≤x≤0.84，0.094≤y≤0.26，3.2≤u≤3.8，0.13≤v≤0.46，0≤w≤0.2；

(2)基于鋰、磷和硅的氮氧化物的鋰化合物；

(3)LiBON、LiBSO、LiSiPON、LiSON、硫代-LiSiCON、LiPONB類型的鋰氮氧化物，其中B、P和S各自代表硼、磷和硫；

(4)化合物L(fēng)a_0.51Li_0.34Ti_2.94、Li_3.4V_0.4Ge_0.6O₄、Li₂O-Nb₂O₅、LiAlGaSPO₄；

(5)基于以下物質(zhì)的配制物：Li₄SiO₄、Li₃PO₄、Li₂CO₃、B₂O₃、Li₂O、Al(PO₃)₃LiF、P₂S₃、Li₂S、Li₃N、Li₁₄Zn(GeO₄)₄、Li_3.6Ge_0.6V_0.4O₄、LiTi₂(PO₄)₃、Li_0.35La_0.55TiO₃、Li_3.25Ge_0.25P_0.25S₄、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃、Li_1+xAl_xM_2-x(PO₄)₃，其中M＝Ge、Ti和/或Hf，并且其中0x1、Li_1+x+yAl_xTi_2-xSi_yP_3-yO₁₂，其中0≤x≤1且0≤y≤1、Li_1+x+zM_x(Ge_1-yTi_y)_2-xSi_zP_3-zO₁₂，其中0≤x≤0.8；0≤y≤1.0；0≤z≤0.6；

(6)基于4.9LiI-34.1Li₂O-61B₂O₃、0.30Li₂S-0.26B₂S₃-0.44LiI、60Li₂S-40SiS₂、0.02Li₃PO₄-0.98(Li₂S-SiS₂)、2(Li_1.4Ti₂Si_0.4P_2.6O₁₂)-AlPO₄、0.7Li₂S-0.3P₂S₅的配制物。