[发明专利]一种以锂离子固体电解质片为隔膜钮扣锂电池及制备方法

权利要求书

1. 以锂离子固体电解质片为隔膜钮扣锂电池的制备方法，其特征在于，所述的以锂离子固体电解质片为隔膜钮扣锂电池包括锂离子固体电解质片、正极片、正极壳、锂片、负极壳、电解液LiPF₆、滤纸片、不锈钢片和弹片，所述的锂离子固体电解质片是烧结后的Li_0.375Sr_0.4375Zr_0.25Nb_0.75O₃陶瓷片，所述的锂离子固体电解质片的锂离子电导率为1.23×10^-5 S·cm^-1，锂离子固体电解质片的电子电导率为1.15×10^-8 S·cm^-1，所述的制备方法具体包括以下几个步骤：

步骤1，锂离子固体电解质片制备：

(1)按照Li_0.375Sr_0.4375Zr_0.25Nb_0.75O₃的化学计量对原料进行称量，取原料Li₂CO₃、SrCO₃、ZrO₂和Nb₂O₅，按摩尔比0.45:0.4375:0.25:0.75混合，球磨，形成湿料，其中，多加20wt%的碳酸锂到原料中以弥补高温过程中锂元素的挥发；

(2)将湿料倒入玻璃培养皿中，盖好盖，烘干形成干料，将干料研磨至磨细，形成细干料；其中，烘干温度为120^oC，烘干时间为2h；

(3)将细干料放入氧化铝坩埚中，并放于箱式电阻炉中，升温至1100^oC并保温10小时煅烧，使碳酸盐充分分解后冷却；

(4)煅烧后的材料研磨直至磨细后，压片得到锂离子固体电解质片隔膜0.45:0.4375:0.25:0.75样品；

(5)样品进行固相合成反应后冷却，生成Li_0.375Sr_0.4375Zr_0.25Nb_0.75O₃陶瓷片，即为锂离子固体电解质片；其中，所述的固相合成反应温度为1250^oC，保温时间为10h；

步骤2，正极片制备：

(1)按质量比，LiFePO₄：PVDF溶液：乙炔黑=8:20:1，将原料混合后涂布到金属铝箔上，形成极片涂层；

(2)涂布好的极片涂层经过干燥处理后，切割成圆极片，压实作为正极片；

步骤3，电池装备：

依次放置正极壳，正极片，浸有LiPF₆的滤纸片，Li_0.375Sr_0.4375Zr_0.25Nb_0.75O₃陶瓷片，浸有LiPF₆的滤纸片，负极片和不锈钢片，弹片和负极壳，封装制成以锂离子固体电解质片为隔膜的钮扣锂电池，对以锂离子固体电解质片为隔膜的钮扣锂电池进行充放电测试，充放电速度为0.2C，充放电达到300次以上，首次放电容量为101.0mAhg^-1，300次后容量为87.9mAhg^-1。