[发明专利]一种复合硅酸盐全固态电池及其制备方法

权利要求书

1.一种复合硅酸盐全固态电池的制备方法，其特征在于：所述复合硅酸盐全固态电池，包括正极片、固体电解质薄膜和负极片，所述正极片中含有正极活性材料、导电材料和含固体电解质的粘结剂，所述固体电解质薄膜由聚合物固体电解质制备而成；所述正极活性材料为碳包覆的通式为Li₂MSiO₄的纳米级复合硅酸盐，或者正极活性材料为碳包覆的通式为Li₂MSiO₄的纳米级复合硅酸盐与其它正极材料的混合物；

所述通式Li₂MSiO₄中，M为Fe、Mn、Ni、Co中的至少一种；

所述混合物中，所述其它正极材料为LiFe_xMn_yPO₄、LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiVO₂和LiNi_xMn_yCo_zO₂中的至少一种，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；

所述含固体电解质的粘结剂选自PVDF-HFP、PEO、PEG、PVC、PEGDMA和PMMA中的至少一种；

所述制备方法包括在所述复合硅酸盐全固态电池组装好后，在其正式投入使用之前，预先对其进行高温低倍率预活化处理；所述高温低倍率预活化处理具体包括，先将电池将放在80℃或者更高温度的环境下静置1～10小时，进行温度活化，然后，使电池处于该温度下，在低倍率0.01～0.2C下进行至少一个周期的充放电，其中，充电到4V以上，再放电到2V以下，为一个周期。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固体电解质薄膜由聚合物、填料和锂盐组成；所述聚合物为聚氧乙烯；所述锂盐选自LiBOB、LiTFSI、LiClO₄、LiPF₆和LiBF₄中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述填料选自沸石、三氧化二铝、二氧化钛和二氧化硅中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述导电材料选自金属导电材料、无机非金属材料和导电有机高分子材料中的至少一种；

所述金属导电材料选自金、银、铜、铝、铬、铁、锰和钛中的一种或者几种；

所述无机非金属材料选自碳材料或金属氧化物中的一种或者几种；

所述导电有机高分子材料选自聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯中的一种或者几种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述碳材料选自Super-P、BP-2000、导电炭黑XC-72和科琴黑中的一种或者几种。

6.一种权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的复合硅酸盐全固态电池。

7.根据权利要求6所述的复合硅酸盐全固态电池在高温环境中的应用，所述高温环境的温度为80℃～120℃。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述高温环境的温度为100℃。

9.根据权利要求6所述的复合硅酸盐全固态电池在小型储能装置、大型储能装置或高温储能装置中的应用；所述小型储能装置包括手机、笔记本电脑、充电宝；所述大型储能装置包括电动汽车、大型储能电站。