[发明专利]一种锂离子电池复合正极及其制备方法与在全固态电池中的应用

权利要求书

1.一种锂离子电池复合正极，由正极活性物质、无机固态电解质和氧化导电添加剂组成；

所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料中的任一种；

所述无机固态电解质为硼酸锂、偏硼酸锂和氟化锂中的至少一种；

所述氧化物导电添加剂为氧化铟锡、氧化铟、二氧化锡、氧化锌、氧化镍和四氧化三铁中的任一种。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极，其特征在于：所述锂离子电池复合正极中，所述正极活性物质的质量分数为40％～90％，所述无机固态电解质的质量分数为5％～30％，所述氧化物导电添加剂的质量分数为5％～30％。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池复合正极，其特征在于：所述镍钴锰三元材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，x、y和z的取值如下：x为0.5，y为0.2，z为0.3；x为0.4，y为0.2，z为0.4；或x为0.33，y为0.33，z为0.33。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的锂离子电池复合正极，其特征在于：所述无机固态电解质为下述1)或2)：

1)所述偏硼酸锂与所述氟化锂的混合物，所述偏硼酸锂与所述氟化锂的质量比为1～3：1；

2)所述硼酸锂、所述偏硼酸锂与所述氟化锂的混合物，所述硼酸锂、所述偏硼酸锂与所述氟化锂的质量比为1：1：1。

5.权利要求1-4任一项所述锂离子电池复合正极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述正极活性物质、所述无机固态电解质和所述氧化物导电添加剂混合后进行球磨，经烘干后压制成陶瓷片；

所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料中的任一种；

所述无机固态电解质为硼酸锂、偏硼酸锂和氟化锂中的至少一种；

所述氧化物导电添加剂为氧化铟锡、氧化铟、二氧化锡、氧化锌、氧化镍和四氧化三铁中的任一种；

(2)将所述陶瓷片烧结，即得所述锂离子电池复合正极。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述球磨的时间为4～36小时；所述烘干的温度为50～150℃，时间为2～12小时；

所述正极活性物质、所述无机固态电解质与所述氧化物导电添加剂的质量比为40～90：5～30：5～30；

步骤(2)中，所述烧结的温度为700℃～1100℃，时间为0.5～10小时。

7.权利要求1-4中任一项所述锂离子电池复合正极在组装全固态锂离子电池中的应用。

8.一种全固态锂离子电池，由权利要求1-4中任一项所述锂离子电池复合正极、全固态聚合物电解质层和金属锂负极组成。

9.根据权利要求8中所述的全固态锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池复合正极的厚度为100～1000微米；

所述全固态聚合物电解质层的厚度为10～200微米。