[發明專利]一種全固態電解質層及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202011010092.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112086680B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 李瑞杰;王磊;黃海強;陳少杰;周龍捷
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0562;H01M10/052
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種全固態電解質層，其特征在于，所述全固態電解質層中包含第一固態電解質層、第二固態電解質層及位于所述第一固態電解質層和所述第二固態電解質層之間的中間層，所述中間層包含固態電解質顆粒和粉體M，所述粉體M選自能與鋰金屬形成合金的物質，所述固態電解質顆粒的粒徑大于所述粉體M的粒徑，所述固態電解質顆粒的粒徑為微米級，所述粉體M的粒徑為納米級，所述中間層中，固態電解質顆粒與粉體M的質量之比為(2～20):1；

所述粉體M選自納米硅和/或納米碳；

所述固態電解質顆粒的D50為0.3μm～10μm；所述粉體M的D50為10～1000nm。

2.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第一固態電解質層包含固態電解質顆粒。

3.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第二固態電解質層包含固態電解質顆粒。

4.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述固態電解質顆粒選自硫化物固態電解質、反鈣鈦礦電解質、鹵素電解質、聚合物電解質及氧化物電解質中的至少一種。

5.如權利要求4所述的全固態電解質層，其特征在于，所述固態電解質顆粒為硫化物電解質。

6.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述粉體M的D50為50～500nm。

7.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第一固態電解質層的厚度為2～50μm。

8.如權利要求7所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第一固態電解質層的厚度為8～15μm。

9.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第二固態電解質層的厚度為2～50μm。

10.如權利要求9所述的全固態電解質層，其特征在于，所述第二固態電解質層的厚度為8～15μm。

11.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述中間層的厚度為5～30μm。

12.如權利要求11所述的全固態電解質層，其特征在于，所述中間層的厚度為3～15μm。

13.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述中間層中，固態電解質顆粒與粉體M的質量之比為(3-10):1。

14.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述中間層中，粉體M分散在所述固態電解質顆粒的間隙。

15.如權利要求1所述的全固態電解質層，其特征在于，所述全固態電解質層中還包含粘結劑。

16.如權利要求1-15任一項所述的全固態電解質層的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

制備第一固態電解質層；及

在所述第一固態電解質層上形成中間層；及

在所述中間層上形成第二固態電解質層，得到所述全固態電解質層。

17.如權利要求16所述的制備方法，其特征在于，制備第一固態電解質層的方法包括將固態電解質顆粒、粘結劑及溶劑混合，勻漿、涂布、干燥。

18.如權利要求16所述的制備方法，其特征在于，所述形成中間層的方法包括將固態電解質顆粒、粉體M、粘結劑及溶劑混合，勻漿、涂布、干燥。

19.如權利要求16所述的制備方法，其特征在于，所述形成第二固態電解質層的方法包括將固態電解質顆粒、粘結劑及溶劑混合，勻漿、涂布、干燥。