[發明專利]一種全固態電池制備方法及全固態電池有效
| 申請號： | 202110591542.0 | 申請日： | 2021-05-28 |
| 公開（公告）號： | CN113314767B | 公開（公告）日： | 2022-04-15 |
| 發明（設計）人： | 劉芳洋;胡雅琪;呂娜;蔣良興;賈明;張宗良 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | H01M10/058 | 分類號： | H01M10/058;H01M10/052 |
| 代理公司： | 長沙智勤知識產權代理事務所(普通合伙) 43254 | 代理人： | 曾芳琴 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 固態 電池 制備 方法 | ||
1.一種全固態電池的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)使復合正極粉末和固態電解質粉末帶電，如果全固態電池中采用了復合負極，那么使復合負極粉末帶電；
(2)將各帶電粉末篩分，并轉移至電場區；
(3)控制第一電場區電場強度E1，首先將固態電解質粉末均勻吸附在金屬負極表面，形成金屬負極/電解質粉末層，再轉移至第二電場區；或者首先將復合負極粉末吸附在導電集流體基體上形成集流體/負極粉末層，再轉移到第二電場區；
(4)控制第二電場區電場強度E2，將復合正極粉末均勻吸附在步驟(3)所述金屬負極/電解質粉末層下方，形成金屬負極/電解質粉末層/正極粉末層；或者將固態電解質粉末吸附在步驟(3)所述集流體/負極粉末層下方，形成集流體/負極粉末層/電解質粉末層，再轉移至第三電場區；
(5)控制第三電場區電場強度E3，將復合正極粉末吸附在步驟(4)所述集流體/負極粉末層/電解質粉末層下方，形成集流體/負極粉末層/電解質粉末層/正極粉末層；
(6)對步驟(4)所述金屬負極/電解質粉末層/正極粉末層，或者對步驟(5)所述集流體/負極粉末層/電解質粉末層/正極粉末層施加一定壓力，同時消除粉末所帶電荷，得到全固態電池；
所述步驟(1)-(6)均在保護氣體氛圍中進行。
2.根據權利要求1所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述復合正極粉末由正極活性物質、導電碳、固態電解質組成；所述復合負極粉末由負極活性物質、固態電解質組成；所述固態電解質為硫化物固態電解質，包括Li7P3S11、β-Li3PS4、Li6PS5Cl、Li6PS5Br、Li7P2S8I、Li4PS4I、Li6PS5ClxBr1-x、Li6PS5ClyI1-y、Li6PS5BrzI1-z、Li6PS5-xOxCl中的一種或幾種，其中，x、y、z＝0～1。
3.根據權利要求1所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，使粉末帶電的處理技術包括摩擦帶電、感應帶電、接觸帶電、電暈放電電場帶電中的一種或幾種結合，使所述復合正極粉末、電解質粉末、復合負極粉末表面帶相同電荷：負電荷或者正電荷。
4.根據權利要求3所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述粉末顆粒表面電荷量與顆粒的尺寸呈正相關，所述復合正極粉末電荷量qc∝δcrc2；所述固態電解質粉末電荷量為qs∝δsrs2；所述復合負極粉末電荷量為qa∝δara2；其中，δa，δs，δc為與所用帶電處理設備的參數設置有關的設定值，δa≥δs≥δc；rc為復合正極粉末的尺寸，rs為固態電解質粉末的尺寸，ra為復合負極粉末的尺寸。
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