[發明專利]固態電解質及其鋰電池、鋰電池電芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201711372453.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109935900B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 張曉琨;朱焱麟
• 申請（專利權）人: 成都大超科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市智享知識產權代理有限公司 44361
• 代理人: 王琴

1.一種固態電解質，其特征在于：所述固態電解質包括BF₄^-陰離子基團與LiM⁺陽離子基團結合而形成玻璃態的固態電解質，所述LiM⁺陽離子基團包括含Ge或Sn與Li結合而形成的陽離子骨架結構。

2.如權利要求1中所述固態電解質，其特征在于：所述固態電解質包括玻璃態的LiGe₂(BF₄)₉和/或LiSn₂(BF₄)₉。

3.如權利要求1中所述固態電解質，其特征在于：所述固態電解質包括玻璃態的LiGe₂(BF₄)₉與LiSn₂(BF₄)₉，其中，LiGe₂(BF₄)₉與LiSn₂(BF₄)₉之間的比例為(1-6):1。

4.一種鋰電池電芯，其特征在于：具有如權利要求1-3中任一項所述固態電解質。

5.如權利要求4中所述鋰電池電芯，其特征在于：所述固態電解質的厚度為200nm-20μm。

6.如權利要求5中所述鋰電池電芯，其特征在于：所述鋰電池電芯包括正極層，所述固態電解質形成于所述正極層的一面，所述固態電解質遠離所述正極層的一面上設置負極層；所述正極層包括柱狀晶體正極材料，所述負極層包括金屬鋰或鋰硅碳復合負極。

7.一種鋰電池，其特征在于：其包括至少兩個連續疊層設置如權利要求6中所述鋰電池電芯，直接疊加設置的至少兩個鋰電池電芯之間共用一正負共極集流體，該正負共極集流體包括兩個相對的主表面，其中一個主表面上形成所述正極層，以作為其中一鋰電池電芯的正極結構，另一主表面上形成負極層，以作為另一鋰電池電芯的負極結構。

8.如權利要求7中所述的鋰電池，其特征在于：共用一正負共極集流體的兩個鋰電池電芯之間為串聯連接。

9.如權利要求8中所述的鋰電池，其特征在于：所述鋰電池還包括封裝結構，定義與多個所述鋰電池電芯的疊加方向平行的鋰電池電芯的表面為側面，所述封裝結構圍設在所述鋰電池電芯的側面。

10.一種鋰電池電芯的制備方法，其特征在于：其包括以下步驟：以蒸發或磁控濺射的方式在正極層和/或負極層的表面形成具有玻璃態結構的固態電解質層，其中，所述固態電解質層包括BF₄^-陰離子基團與LiM⁺陽離子基團，所述LiM⁺陽離子基團包括含Ge或Sn與Li結合而形成的陽離子骨架結構。