[發(fā)明專利]一種低界面阻抗的鋰/石榴石基固態(tài)電解質(zhì)界面及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010163216.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN113381055B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫兆銀;蘇建猛;靳俊;修同平;宋真;M·E·巴丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所;康寧股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/052
• 分類號(hào): H01M10/052;H01M10/0562;H01M10/058
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

1.一種鋰金屬電池，其特征在于，包括：

基底；

設(shè)置在基底上的正極；

設(shè)置在正極上的石榴石基固態(tài)電解質(zhì)，所述石榴石基固態(tài)電解質(zhì)為Ta摻雜的LLZO；

設(shè)置于石榴石基固態(tài)電解質(zhì)上的金屬鋰負(fù)極；

其中金屬鋰負(fù)極和石榴石基固態(tài)電解質(zhì)的界面處設(shè)置變色層，所述變色層的厚度為1～50nm；

將至少一種鋰源負(fù)載在石榴石基固態(tài)電解質(zhì)表面；在≥340℃溫度下加熱負(fù)載物1秒～20分鐘形成變色層，且變色層形成于石榴石基固態(tài)電解質(zhì)與鋰源之間；所述變色層包括：第一部分和第二部分，其中第一部分含有含鋰化合物，第二部分含有石榴石基固態(tài)電解質(zhì)對(duì)應(yīng)的組分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述界面處的界面阻抗小于1 Ω?cm²。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，電池還包括：設(shè)置于石榴石基固態(tài)電解質(zhì)和金屬鋰負(fù)極之間的修飾層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述修飾層包括以下至少一種：Au、Ag、 Al、Si、C、Zn、Mg、Sn、Ti、B、Pb、Ge；所述修飾層的厚度為1～50 nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，其中第一部分位于：

（A）第二部分的孔中；

（B）在第二部分的表面上；

或（C）第二部分的孔中和在第二部分的表面上的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的鋰金屬電池，其特征在于，先將修飾層濺射在石榴石基固態(tài)電解質(zhì)上，然后將至少一個(gè)鋰源堆疊在石榴石基固態(tài)電解質(zhì)的修飾層上。