[发明专利]全固态锂离子电池及其制备方法在审
| 申请号： | 201810091602.0 | 申请日： | 2018-01-30 |
| 公开（公告）号： | CN110098431A | 公开（公告）日： | 2019-08-06 |
| 发明（设计）人： | 吕力;何霖春 | 申请（专利权）人： | 新加坡国立大学;苏州工业园区新国大研究院 |
| 主分类号： | H01M10/0562 | 分类号： | H01M10/0562;H01M10/0525;H01M10/058 |
| 代理公司： | 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人： | 何冲;刘培培 |
| 地址： | 新加坡*** | 国省代码： | 新加坡;SG |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 浆料 负极层 正极层 全固态锂离子电池 固态电解质层 导电粘结剂 锂离子 制备 集流层 涂覆 负极活性材料 正极活性材料 正极 制备氧化物 导电材料 干燥处理 高温烧结 浆料涂覆 制备过程 负极 锂盐 | ||
1.一种全固态锂离子电池，包括：
固态电解质层，所述固态电解质层为氧化物类型的；
正极层，其粘结至固态电解质层的一侧，所述正极层包括正极活性材料和锂离子导电粘结剂；
负极层，其粘结至固态电解质层的另一侧，所述负极层包括负极活性材料和锂离子导电粘结剂；
正极集流层，其涂覆至所述正极层的外表面，和
负极集流层，其涂覆至所述负极层的外表面，
其中，所述正极层和所述负极层中的至少一个还包括导电材料，所述锂离子导电粘结剂包括PAALi和锂盐。
2.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述导电材料为导电碳和碳纳米管的混合物或其中的至少一种。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述固态电解质层为LAGP或Garnet固态电解质，所述正极活性材料是包含Li、Ni和Mn的氧化物，所述负极活性材料是包含Li和Ti的氧化物。
4.根据权利要求3所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述LAGP固态电解质的组成为Li1.5Al0.5Ge1.5-xSix(PO4)3，其中x小于1.5，Garnet固态电解质的组成为掺杂后的Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12。
5.一种全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.制备氧化物类型的固态电解质层；
b.将正极活性材料和锂离子导电粘结剂混合制成正极层浆料；
c.将负极活性材料和锂离子导电粘结剂混合制成负极层浆料；
d.将所述正极层浆料和所述负极层浆料分别涂覆于所述固态电解质层两侧，然后进行干燥处理，以分别形成正极层和负极层；
e.在所述正极层或所述负极层的外表面分别涂覆铜、铝、银、金、钯及铂中的至少一种形成正极集流层和负极集流层，以获得所述全固态锂离子电池；
其中，所述正极层浆料和所述负极层浆料中的至少一个还包括导电材料，所述锂离子导电粘结剂包括PAALi和锂盐。
6.根据权利要求5所述的全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述导电材料为导电碳和碳纳米管的混合物或其中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质层为LAGP或Garnet固态电解质，所述正极活性材料是包含Li、Ni和Mn的氧化物，所述负极活性材料是包含Li和Ti的氧化物。
8.根据权利要求7所述的全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述LAGP固态电解质的组成为Li1.5Al0.5Ge1.5-xSix(PO4)3，其中x小于1.5，Garnet固态电解质的组成为掺杂后的Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12。
9.根据权利要求5所述的全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤b和c中的混合通过在ZrO2球磨罐中进行混合。
10.根据权利要求5所述的全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，在步骤d中，涂覆在室温下进行，干燥温度为30-150℃。
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