[發(fā)明專利]一種全固態(tài)鋰離子電池及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068961.4
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108242564A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振波;韓軼;陸陽;薛原;顧大明
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M4/131;H01M4/133;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種全固態(tài)鋰離子電池，其特征在于所述全固態(tài)鋰離子電池以富鋰錳基材料、錳酸鋰、鎳錳酸鋰中的一種作為正極，鈦酸鋰、石墨、-FeOOH、-MnOOH中的一種作為負極，聚丙烯酸酯作為固體電解質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)鋰離子電池，其特征在于所述全固態(tài)鋰離子電池以鎳錳酸鋰作為正極，鈦酸鋰作為負極，聚丙烯酸酯作為固體電解質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)鋰離子電池，其特征在于所述全固態(tài)鋰離子電池以錳酸鋰作為正極，石墨作為負極，聚丙烯酸酯作為固體電解質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)鋰離子電池，其特征在于所述全固態(tài)鋰離子電池以富鋰錳基材料作為正極，-FeOOH作為負極，聚丙烯酸酯作為固體電解質(zhì)。

5.一種權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的全固態(tài)鋰離子電池的制備方法，其特征在于所述方法步驟如下：

（1）按照丁二腈與雙三氟甲基磺酰亞胺鋰的質(zhì)量比為70～95：5～30的比例稱取丁二腈與雙三氟甲基磺酰亞胺鋰，然后在60～70℃的溫度下將其溶解均勻；

（2）待步驟（1）所制溶液冷卻至40～50℃后，向其中加入乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯，控制乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的質(zhì)量比為2～5:1，丁二腈與乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的質(zhì)量比為6～8:1；

（3）向步驟（2）所制溶液中加入溶液總質(zhì)量1～4wt%的增塑劑，60～70℃下機械攪拌3～5小時，使溶液攪拌均勻；

（4）向步驟（3）所制溶液中加入乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯總質(zhì)量1～3wt%的光引發(fā)劑，60～70℃下機械攪拌4～9小時，混合均勻后即制得紫外固化的前驅(qū)液；

（5）將聚酰亞胺基多孔聚合物膜浸漬于步驟（4）所制前驅(qū)液中，抽真空保持 15～25min，待多孔膜浸染徹底；

（6）將浸有前驅(qū)液的多孔膜提取出，均勻地覆蓋在電極表面，然后使用紫外燈照射3～8min，完成固化，在電極表面生成紫外聚合電解質(zhì)—聚丙烯酸酯。

（7）正極制備：正極活性物質(zhì)質(zhì)量配比為正極:Super P:PVDF = 8:1:1，將活性物質(zhì)攪拌均勻后涂敷在純鋁箔上，在100～180℃真空干燥箱中干燥10～15 h后沖成電極片；

（8）負極制備：負極活性物質(zhì)質(zhì)量配比為負極:Super P:PVDF = 8:1:1，將活性物質(zhì)攪拌均勻后涂敷在純鋁箔上，在100～180℃真空干燥箱中干燥10～15 h后沖成電極片；

（9）利用上述紫外聚合電解質(zhì)、正極材料和負極材料制備全固態(tài)鋰離子電池。

6.權(quán)利要求所述5的全固態(tài)鋰離子電池的制備方法，其特征在于所述增塑劑為γ-丁內(nèi)酯、己二腈和環(huán)丁砜，三者質(zhì)量比1:1:1。

7.權(quán)利要求所述5的全固態(tài)鋰離子電池的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰或過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種。

8.權(quán)利要求所述5的全固態(tài)鋰離子電池的制備方法，其特征在于所述紫外燈的強度為2000W。