[發明專利]原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法

在審

• 申請號: 201711443504.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109980183A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 徐志彬;張海昌;石彬;丁飛
• 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: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/04;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

1.一種原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法采用以下兩種工藝過程,一是，電極制備：將正極活性材料、導電劑、粘結劑以及有機溶劑混合，通過球磨或攪拌得到正極漿料，將正極漿料涂覆到正極集流體上，烘干后得到正極電極；原子層沉積處理正極電極：正極電極置于原子層沉積設備腔室中，將氣相前驅體脈沖通入腔室反應，以在正極電極顆粒空隙及表面沉積過渡層；固體電解質溶液處理：將聚合物電解質溶液噴涂或涂覆在電極表面，烘干得到固態電池正極電極；二是，電極制備流程：將正極活性材料、導電劑、粘結劑、聚合物、鋰鹽以及有機溶劑混合，通過球磨或攪拌得到正極漿料，將正極漿料涂覆到正極集流體上，烘干后得到正極電極；原子層沉積處理正極電極：正極電極置于原子層沉積設備腔室中，將氣相前驅體脈沖通入腔室反應，以在正極電極顆粒空隙及表面沉積過渡層。

2.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：正極活性材料為LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂、LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂、Cr_xO_y、LiMPO₄M＝Fe、Mn中的一種。

3.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：導電劑為Super p、乙炔黑、氣相生成碳纖維、碳納米管、石墨烯中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：粘結劑為聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚四氟乙烯中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：聚合物為聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸丙烯酯中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：鋰鹽為六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：有機溶劑為四氫呋喃、丙酮、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：原子層沉積過渡層為Al₂O₃、Li₃PO₄、LiPON中的一種或幾種。

9.根據權利要求1或8所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：原子層沉積過渡層厚度為2～20nm。

10.根據權利要求1所述的原子層沉積處理提升固態電池用正極循環穩定性的方法，其特征是：正極電極先后與固體電解質膜、負極層疊組裝，得到固態電池；固體電解質膜為LATP、LAGP、LLZO、LPS、LGPS中的一種或幾種或其與PEO基、PAN基、PMMA基或PPC基聚合物電解質的復合膜；負極為鋰金屬、鋰鋁合金、鋰硅合金、鋰硼合金中的一種或幾種。