[發明專利]一種固態鋰電池復合正極膜的制備方法

有效

• 申請號: 201910074271.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109860550B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 鄭浩;李曉青
• 申請（專利權）人: 浙江衡遠新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/052
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所(普通合伙) 33107
• 代理人: 徐斌斌

1.一種固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

A、將活性正極顆粒和LLZO固態電解質顆粒按比例進行混合球磨均勻后，烘干，得到相應的復合正極粉體顆粒；所述復合正極粉體顆粒中LLZO固態電解質顆粒的質量含量占5.0wt％～35wt％；

B、將復合正極粉體顆粒、粘接劑、分散劑、增塑劑和溶劑進行混合，形成復合正極漿料；所述分散劑選自聚[(異丁烯-ALT-馬來酸,銨鹽)-co-(異丁烯-ALT-馬來酸酐)]、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚乙烯吡咯烷酮、木質素磺酸鈣、水解馬來酸酐、聚丙烯酸、檸檬酸和羧甲基殼聚糖中的一種或幾種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類；

C、將復合正極漿料進行流延成型制成復合正極坯膜，進行烘干和排膠后，升溫控制溫度在650℃～850℃的條件下進行低溫燒結處理使活性正極顆粒與LLZO固態電解質顆粒的界面處生成一層含有Li-La-Co-O物質的界面層，得到相應的復合正極膜。

2.根據權利要求1所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟A中所述復合正極粉體顆粒中LLZO固態電解質顆粒的質量含量占20wt％～30wt％。

3.根據權利要求1所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟A中所述LLZO固態電解質顆粒為具有石榴石結構的陶瓷材料；所述LLZO固態電解質顆粒選自Ga摻雜、Ta摻雜、W摻雜或Al摻雜的LLZO固態電解質顆粒。

4.根據權利要求1所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟A中所述LLZO固態電解質顆粒的粒徑為100nm～50μm。

5.根據權利要求1-4任意一項所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟C中所述低溫燒結處理的溫度為680℃～750℃，所述燒結處理的時間為30min～60min。

6.根據權利要求1-4任意一項所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟B中所述復合正極漿料的固含量≥50wt％。

7.根據權利要求6所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟B中所述復合正極漿料中各成分的質量百分數為：

復合正極粉體顆粒40wt％～90wt％；溶劑：5.0wt％～50wt％；粘接劑：1.0wt％～15wt％；分散劑：0.1wt％～5.0wt％；增塑劑：0.1wt％～10wt％。

8.根據權利要求1-4任意一項所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟B中所述增塑劑選自鄰苯二甲酸二丁酯和/或鄰苯二甲酸二辛酯；所述粘接劑選自聚偏二氟乙烯、乙基纖維素、聚四氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡膠、羧甲基纖維素鈉和阿拉伯樹膠中的一種或幾種。

9.根據權利要求1-4任意一項所述固態鋰電池復合正極膜的制備方法，其特征在于，步驟C中所述烘干溫度為60℃～120℃；所述排膠的溫度為400℃～600℃。