[發(fā)明專利]通過液體攪拌制造用于全固態(tài)電池的固體電解質(zhì)的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111509625.7 | 申請日： | 2021-12-10 |
| 公開（公告）號： | CN114853035A | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張容準;宋仁雨;崔善鎬;金思欽;李尚憲 | 申請（專利權(quán)）人： | 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞株式會社 |
| 主分類號： | C01D15/00 | 分類號： | C01D15/00;H01M10/0562 |
| 代理公司： | 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322 | 代理人： | 龍淳;鄒亮 |
| 地址： | 韓國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 通過 液體 攪拌 制造 用于 固態(tài) 電池 固體 電解質(zhì) 方法 | ||
本申請?zhí)峁┮环N制造用于全固態(tài)電池的固體電解質(zhì)的方法，該方法通過在不粉碎的情況下通過液體攪拌使起始材料反應。
技術領域
本公開涉及一種制造用于全固態(tài)電池的固體電解質(zhì)的方法，該方法通過在不粉碎的情況下通過液體攪拌使起始材料反應。
背景技術
二次電池用作比如移動電話、便攜式攝像機、膝上型計算機等的小型便攜式電子設備和比如電動車輛、電池蓄電系統(tǒng)等的大容量蓄電電池的高性能能源。以實現(xiàn)便攜式電子設備的小型化和長期連續(xù)使用為目標，正在研究減輕部件的重量和降低功耗。因此，需要小型且能夠?qū)崿F(xiàn)高容量的二次電池。
作為二次電池的鋰離子電池具有比鎳錳電池或鎳鎘電池更高的能量密度、更高的單位面積容量、更低的自放電率和更長的壽命。此外，沒有記憶效應，因此它們具有使用方便和壽命長的特點。然而，作為下一代電動車輛的電池，鋰離子電池具有各種問題，比如由于過熱的穩(wěn)定性問題、能量密度低和功率輸出低。
具體地，由液體電解質(zhì)引起的穩(wěn)定性問題可能導致引起火災的事故。為了克服使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池的問題，對使用固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰離子電池的廣泛研究和開發(fā)仍在繼續(xù)。
全固態(tài)鋰離子電池使用固體電解質(zhì)，因此不會引起液體電解質(zhì)中出現(xiàn)的著火問題。與常規(guī)電池相比，固體電解質(zhì)還具有將體積能量密度提高約5倍的優(yōu)勢，因為雙極結(jié)構(gòu)是可能的。
然而，全固態(tài)鋰離子電池中所使用的固體電解質(zhì)價格昂貴，難以量產(chǎn)，并且在控制粒度方面受到限制。這些是全固態(tài)鋰離子電池商業(yè)化的最大障礙。因此，需要開發(fā)一種能夠克服這些限制的合成固體電解質(zhì)的新穎方法。
發(fā)明內(nèi)容
本公開的一個目的是提供一種易于大量制造固體電解質(zhì)的方法。
本公開的另一個目的是提供一種以非常低的成本制造固體電解質(zhì)的方法。
本公開的目的不限于前述內(nèi)容，并且能夠通過以下描述理解，并通過權(quán)利要求中描述的方法及其組合來實現(xiàn)。
本公開的實施方式提供一種制造固體電解質(zhì)的方法。該方法包括以下步驟：制備包含單體鋰粉、單體硫粉和磷化合物的起始材料；將起始材料添加到溶劑中，并在攪拌下引起反應以提供反應產(chǎn)物；干燥反應產(chǎn)物；以及對干燥的反應產(chǎn)物進行熱處理，其中單體鋰粉和單體硫粉在溶劑中不可溶。
起始材料可以進一步包括鋰鹵化合物LiX，其中X選自Br、Cl、I、及其組合。
起始材料可以不包括鋰硫化合物。
起始材料和溶劑的重量比可以在1:20至1:50的范圍內(nèi)。
可以在單體鋰粉和單體硫粉不溶解于溶劑中的狀態(tài)下，通過在攪拌下引起粉末之間的碰撞而使反應發(fā)生。
反應可以使用攪拌器進行，并且攪拌器可以包括在其中形成容納溶劑和起始材料的空間的容器、設置在容器內(nèi)部的攪拌葉片和連接到攪拌葉片并在容器的縱向方向上延伸的攪拌桿。
可以由于通過旋轉(zhuǎn)攪拌桿而產(chǎn)生的攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)力，使溶劑中的起始材料的組分之間引發(fā)碰撞或接觸，而使反應發(fā)生。
干燥可以在真空氣氛中在25℃至250℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行5小時至15小時。
干燥可以在真空氣氛中通過以下步驟執(zhí)行：在25℃至低于50℃范圍內(nèi)的溫度下第一次干燥1小時至3小時；在50℃至低于100℃范圍內(nèi)的溫度下第二次干燥1小時至3小時；在100℃至低于150℃范圍內(nèi)的溫度下第三次干燥1小時至3小時；在150℃至低于200℃范圍內(nèi)的溫度下第四次干燥1小時至3小時；和在200℃至250℃范圍內(nèi)的溫度下第五次干燥1小時至3小時。
可以通過將溫度從25℃連續(xù)地或不連續(xù)地升高到200℃至250℃范圍內(nèi)的溫度來執(zhí)行第一次干燥至第五次干燥。
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