[發明專利]一種鋰電池正極結構組合及其制備方法、鋰電池電芯

在審

• 申請號: 201711371023.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108336302A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 張曉琨;宋世湃
• 申請（專利權）人: 成都英諾科技咨詢有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

1.一種鋰電池正極結構組合，其特征在于：包括正極結構和形成在所述正極結構上的緩沖層，所述正極結構包括正極集流體和形成在所述正極集流體上的正極層，所述緩沖層形成在所述正極層之上，且所述正極集流體、正極層和緩沖層疊加設置，所述正極層包括鋰離子化合物，所述緩沖層包括鋰離子化合物。

2.如權利要求1所述的鋰電池正極結構組合，其特征在于：所述緩沖層的鋰離子化合物具體為Li_1+yA_yTi_2-x-yM_x(PO₄)₃(0≤x≤2,0≤y≤2和0≤x+y≤2，A＝Al、Ga、In、Sc、Y，M＝Ge、Zr、Hf等)、La_2/3-xLi_3xTiO₃(0.05＜x＜0.167)、LiNbO₃、LiPON、Li₂CO₃中的任一種。

3.如權利要求1所述的鋰電池正極結構組合，其特征在于：所述緩沖層的厚度為5-20nm。

4.如權利要求1中所述的鋰電池正極結構組合，其特征在于：所述正極層包括鈷酸鋰(LiCoO₂)、LiNi_xCo_yM_1-x-yO₂(0≤x＜1,0≤y＜1和0≤x+y≤1，M＝Al，Mn)中的任一種。

5.一種鋰電池電芯，其特征在于：包括如權利要求1-4中任一項所述的鋰電池正極結構組合。

6.如權利要求5所述的鋰電池電芯，其特征在于：還包括負極結構以及電解質，所述負極結構跟所述正極結構組合相對設置，所述電解質位于正極結構組合和負極結構之間，所述緩沖層跟所述電解質接觸。

7.一種鋰電池正極結構組合的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：提供形成有正極層的正極集流體，然后在正極層上遠離正極集流體一側利用物理氣相沉積法形成所述緩沖層，所述緩沖層包括鋰離子化合物。

8.如權利要求7所述的鋰電池正極結構組合的制備方法，所述鋰離子化合物包括Li_1+yA_yTi_2-x-yM_x(PO₄)₃(0≤x≤2,0≤y≤2和0≤x+y≤2，A＝Al、Ga、In、Sc、Y，M＝Ge、Zr、Hf等)、La_2/3-xLi_3xTiO₃(0.05＜x＜0.167)、LiNbO₃、LiPON、Li₂CO₃中的任一種。

9.如權利要求7所述的鋰電池正極結構組合的制備方法，其特征在于：所述緩沖層沉積在所述正極層上的方法具體為磁控濺射法，所述磁控濺射法的步驟具體為：

提供形成有正極層的正極集流體作為基板；

安裝緩沖層靶材；

將真空抽到5ⅹ10^-4Pa以下；

將基片架的溫度加熱至50-120℃；

調節氣壓為0.5-1.5Pa、氬氣和氧氣的比例7:3-9:1、濺射功率為：80-120W進行濺射。

10.如權利要求9所述的鋰電池正極結構組合的制備方法，其特征在于：氣壓優選為1.0Pa，氬氣和氧氣的比例優選為：7:3，濺射功率優選為：100W。