[發明專利]固態電解質正極及包含其的固態電池

有效

• 申請號: 201810843938.8
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109004265B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 周素霞;王曉明;楊浩田;鐘燕瓊
• 申請（專利權）人: 江蘇卓高新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/058;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;李海明

1.一種固態電解質正極，其包括：

形成有正極活性物質層的正極片，和

在正極活性物質層外表面上形成的復合固態電解質層，其厚度為1-100μm，

所述復合固態電解質層包括有機聚合物、鋰鹽、納米無機固態電解質、粘結劑和潤濕劑，其中，基于所述復合固態電解質層的總重量，所述有機聚合物的含量為5～80wt％，所述鋰鹽的含量為5～50％，所述納米無機固態電解質的含量為10～85wt％，所述粘結劑的含量為1～12wt％，所述潤濕劑的含量為0.1～0.5wt％，

所述有機聚合物為選自聚氧乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚碳酸乙烯酯中的至少一種；

所述鋰鹽為選自六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙乙二酸硼酸鋰、草酸二氟硼酸鋰中的至少一種；

所述納米無機固體電解質為選自鋰鑭鋯氧、磷酸鈦鋁鋰、鋁鋰鍺磷中的至少一種；

所述潤濕劑為選自氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、丁基萘磺酸鈉、芳基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或烷基硫酸鈉中的一種或多種；

所述粘結劑為選自丁苯橡膠、苯丙乳液、聚丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯中的至少一種，

其中，所述納米無機固體電解質的粒徑，以D50表示，為80～500nm。

2.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，所述復合固態電解質層的厚度為5～60μm。

3.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，所述復合固態電解質層的厚度為10～50μm。

4.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，所述納米無機固體電解質的粒徑，以D50表示，為150～250nm。

5.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，基于所述復合固態電解質層的總重量，

所述有機聚合物的含量為15～45wt％；和/或

所述鋰鹽的含量為10～40wt％；和/或

所述納米無機固體電解質的含量為30～60wt％；和/或

所述潤濕劑的含量為0.1～0.4wt％；和/或

所述粘結劑的含量為4～10wt％。

6.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，基于所述復合固態電解質層的總重量，

所述有機聚合物的含量為20～35wt％；和/或

所述鋰鹽的含量為15～35wt％；和/或

所述納米無機固體電解質的含量為35～45wt％；和/或

所述潤濕劑的含量為0.15～0.3wt％。

7.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，在所述復合固態電解質層中，鋰鹽與有機聚合物的重量比為0.05～10:1。

8.根據權利要求1所述的固態電解質正極，其中，

所述正極活性物質層形成在正極片的一面或兩面上，各個正極活性物質層厚度獨立地為0.5～50μm；和/或

正極片為鋁箔，厚度為8～15μm；和/或

所述正極活性物質層包括正極活性物質、導電劑和粘結劑，其中，基于正極活性物質層的總重量，正極活性物質的含量為50～95％；導電劑的含量為1～20％；粘結劑的含量為2～30％。

9.根據權利要求8所述的固態電解質正極，其中，基于正極活性物質層的總重量，正極活性物質的含量為60～85％；導電劑的含量為5～15％；粘結劑的含量為10～25％。

10.根據權利要求8或9所述的固態電解質正極，其中，

所述正極活性物質為選自錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和三元正極材料中的一種或多種；和/或

所述導電劑為選自乙炔黑、導電炭黑、碳纖維、石墨烯中的一種或多種；和/或

所述粘結劑為選自聚偏氟乙烯、丁苯橡膠、苯丙乳液、丙烯酸樹脂、聚丙烯腈、羧甲基纖維素鈉中的至少一種。