[发明专利]一种固态锂电池复合正极膜的制备方法有效
申请号: | 201910074271.4 | 申请日: | 2019-01-25 |
公开(公告)号: | CN109860550B | 公开(公告)日: | 2020-12-15 |
发明(设计)人: | 郑浩;李晓青 | 申请(专利权)人: | 浙江衡远新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/052 |
代理公司: | 台州市方圆专利事务所(普通合伙) 33107 | 代理人: | 徐斌斌 |
地址: | 321000 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 固态 锂电池 复合 正极 制备 方法 | ||
1.一种固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
A、将活性正极颗粒和LLZO固态电解质颗粒按比例进行混合球磨均匀后,烘干,得到相应的复合正极粉体颗粒;所述复合正极粉体颗粒中LLZO固态电解质颗粒的质量含量占5.0wt%~35wt%;
B、将复合正极粉体颗粒、粘接剂、分散剂、增塑剂和溶剂进行混合,形成复合正极浆料;所述分散剂选自聚[(异丁烯-ALT-马来酸,铵盐)-co-(异丁烯-ALT-马来酸酐)]、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钙、水解马来酸酐、聚丙烯酸、柠檬酸和羧甲基壳聚糖中的一种或几种;所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类;
C、将复合正极浆料进行流延成型制成复合正极坯膜,进行烘干和排胶后,升温控制温度在650℃~850℃的条件下进行低温烧结处理使活性正极颗粒与LLZO固态电解质颗粒的界面处生成一层含有Li-La-Co-O物质的界面层,得到相应的复合正极膜。
2.根据权利要求1所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤A中所述复合正极粉体颗粒中LLZO固态电解质颗粒的质量含量占20wt%~30wt%。
3.根据权利要求1所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤A中所述LLZO固态电解质颗粒为具有石榴石结构的陶瓷材料;所述LLZO固态电解质颗粒选自Ga掺杂、Ta掺杂、W掺杂或Al掺杂的LLZO固态电解质颗粒。
4.根据权利要求1所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤A中所述LLZO固态电解质颗粒的粒径为100nm~50μm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤C中所述低温烧结处理的温度为680℃~750℃,所述烧结处理的时间为30min~60min。
6.根据权利要求1-4任意一项所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤B中所述复合正极浆料的固含量≥50wt%。
7.根据权利要求6所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤B中所述复合正极浆料中各成分的质量百分数为:
复合正极粉体颗粒40wt%~90wt%;溶剂:5.0wt%~50wt%;粘接剂:1.0wt%~15wt%;分散剂:0.1wt%~5.0wt%;增塑剂:0.1wt%~10wt%。
8.根据权利要求1-4任意一项所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤B中所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯;所述粘接剂选自聚偏二氟乙烯、乙基纤维素、聚四氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、羧甲基纤维素钠和阿拉伯树胶中的一种或几种。
9.根据权利要求1-4任意一项所述固态锂电池复合正极膜的制备方法,其特征在于,步骤C中所述烘干温度为60℃~120℃;所述排胶的温度为400℃~600℃。
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