[發明專利]一種制造具有鋰陽極的穩定界面的全固態電池的方法

在審

• 申請號: 201910379620.3
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN111293350A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 林栽敏;李尚憲;崔容碩;金潤星;閔泓錫
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/052
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

一種制造具有鋰陽極的穩定界面的全固態電池的方法，所述方法包括制備固體電解質層，將鋰金屬設置于所述固體電解質層上以制備疊合物，以及向所述疊合物發射超聲波或聲波。所述方法提供了一種在由鋰金屬形成的陽極和固體電解質層之間具有穩定界面的全固態電池。

技術領域

本發明涉及一種制造在由鋰金屬形成的陽極和固體電解質層之間具有穩定界面的全固態電池的方法。

背景技術

在金屬元素中，鋰是具有-3V的最低氧化-還原電勢的元素。因此，當鋰金屬用做鋰二次電池的陽極時，可實現約3,860mAh/g的單位重量的容量和約2,060mAh/cm³的單位體積的容量，因此，可以獲得具有優異的能量密度的鋰二次電池。

然而，鋰金屬與鋰二次電池的液體電解質會劇烈反應，因此，很難使用鋰金屬做為鋰二次電池的陽極。

韓國申請專利號10-1900823和韓國專利特開公開號10-2018-0104173公開了全固態電池。

發明內容

本發明的一方面提供了一種制造在由鋰金屬形成的陽極和固體電解質層之間可以形成穩定界面以盡量減少兩者之間的化學反應的全固態電池的方法。

本發明的另一方面提供了一種制造全固態電池的方法，所述方法包括制備固體電解質層，向所述固體電解質層設置鋰金屬以制備疊合物，以及向所述疊合物發射超聲波或聲波。

在一個實施方案中，所述固體電解質層可以包括硫化物基固體電解質。

在另一個實施方案中，所述方法可以進一步包括在設置鋰金屬之前向所述固體電解質層的一個表面設置陰極。

在另一個實施方案中，在設置陰極時，可以對所述陰極和所述固體電解質層進行堆疊，然后進行加壓。

在另一個實施方案中，所述鋰金屬可以為鋰箔。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波時，超聲波發生器或聲波發生器可以設置于所述疊合物的外部，并且直接地向所述疊合物發射超聲波或聲波而不用單獨的基材密封或覆蓋所述疊合物。

在另一個實施方案中，所述超聲波發生器或聲波發生器可以設置于所述疊合物的外表面的整體或某些區域。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波時，所述疊合物可以插入軟包袋中，然后可以向所述疊合物發射超聲波或聲波。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波中，將所述疊合物插入軟包袋中，使得所述疊合物的外表面的整體或某些區域與所述軟包袋的內表面相接觸。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波時，超聲波發生器或聲波發生器可以設置于所述軟包袋的外部，并且向所述疊合物發射超聲波或聲波。

在另一個實施方案中，所述超聲波發生器或聲波發生器可以設置于所述軟包袋的外表面的整體或某些區域。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波時，可以向所述疊合物發射具有20kHz至40kHz的頻率的超聲波或聲波1至10分鐘。

在另一個實施方案中，向所述疊合物發射超聲波或聲波可以包括向所述疊合物發射超聲波或聲波10至30秒，然后暫停超聲波或聲波向所述疊合物的發射10至30秒，向所述疊合物發射超聲波或聲波和暫停超聲波或聲波向所述疊合物的發射可以重復5至10次。

在另一個實施方案中，在向所述疊合物發射超聲波或聲波時，可以向所述疊合物發射超聲波或聲波，同時在10MPa至200MPa的壓力下在所述疊合物的厚度方向上對所述疊合物進行加壓。