[发明专利]锂电池用固体电解质界面修饰膜及其制备方法

权利要求书

1.锂电池用固体电解质界面修饰膜，包括磷酸钛铝锂、锂硅磷硫、锂磷氧氮之一种构成的固体电解质，其特征在于：所述固体电解质的单面或双面附着一层0.01－10μm厚的锂离子活性材料或快离子导体；所述锂离子活性材料为钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂之一种。

2.一种权利要求1所述固体电解质界面修饰膜的制备方法，其特征在于：制备过程包括以下步骤：

⑴选用快离子导体或者选用质量比为10:1-20:1的锂离子活性材料和水的均匀混合物；

⑵将步骤⑴中的快离子导体或者均匀混合物置于钢制模具中，压制成圆柱形靶材，将靶材置于烧结炉中，在500-1200℃温度下烧结3-24h后，随炉自然冷却；

⑶将步骤⑵中烧结冷却后的靶材置于磁控溅射仪中，磁控溅射仪中充入氩气或者体积比氧气含量为5-20%的氩氧混合气体，靶材在功率200-1000W、温度10－200℃下，对固体电解质的单面进行磁控溅射2－8小时，固体电解质单面附着一层厚度为0.01－10μm的快离子导体或锂离子活性材料；对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质单界面修饰膜；或者对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理前，在固体电解质的另一面同样通过磁控溅射附着一层厚度为0.01－10μm快离子导体或锂离子活性材料后，再对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质双界面修饰膜。

3.根据权利要求2所述固体电解质界面修饰膜的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶为将步骤⑵中烧结冷却后的靶材置于激光蒸发仪中，激光蒸发仪中充入氩气或者体积比氧气含量为5-20%的氩氧混合气体，靶材在功率100-500W、温度至10-200℃下，对固体电解质的单面进行激光蒸发沉积2-8小时，固体电解质单面附着一层厚度为0.01-10μm的快离子导体或锂离子活性材料；对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质单界面修饰膜；或者对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理前，在固体电解质的另一面同样通过激光蒸发沉积附着一层厚度为0.01－10μm快离子导体或锂离子活性材料后，再对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质双界面修饰膜。

4.根据权利要求2所述固体电解质界面修饰膜的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶为将步骤⑵中烧结冷却后的靶材置于电子束蒸发仪中，电子束蒸发仪中充入氩气或者体积比氧气含量为5-20%的氩氧混合气体，靶材在功率100-500W、辐射升温至10－200℃下，对固体电解质的单面进行电子束蒸发沉积2－8小时，固体电解质单面附着一层厚度为0.01－10μm的快离子导体或锂离子活性材料；对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质单界面修饰膜；或者对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理前，在固体电解质的另一面同样通过电子束蒸发沉积附着一层厚度为0.01－10μm快离子导体或锂离子活性材料后，再对固体电解质进行500-1200℃的灼烧退火处理，即得到固体电解质双界面修饰膜。