[发明专利]一种固态锂电池复合正极膜的制备方法有效

专利信息
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
【权利要求书】:

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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