[发明专利]用于高能量密度全固态锂离子电池的柔性基底的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于高能量密度全固态锂离子电池的柔性基底的制备方法，包括如下步骤：将Li₂CO₃、GeO₂、La₂O₃以及Al₂O₃混合，并进行第一球磨，得到第一混合粉；对第一混合粉进行煅烧和烧结，得到掺La块材；对掺La块材进行球磨粉碎，得到第一原料粉末；将Li₂CO₃、GeO₂、Gd₂O₃以及Al₂O₃混合，并进行第二球磨，得到第二混合粉；对第二混合粉进行煅烧和烧结，得到掺Gd块材；对掺Gd块材进行球磨粉碎，得到第二原料粉末；配置PAN静电纺丝液；将第一原料粉末溶于PAN静电纺丝液，得到第一层纺丝液；将第二原料粉末溶于PAN静电纺丝液，得到第二层纺丝液；以及用同轴静电纺丝法将第一层纺丝液和第二层纺丝液形成为用于高能量密度全固态锂离子电池的柔性基底。

技术领域

本发明是关于高储能电池制备技术领域，特别是关于一种用于高能量密度全固态锂离子电池的柔性基底的制备方法。

背景技术

当前，随着新技术和新能源的发展，智能移动终端产品(诸如智能手机、车载智能终端、智能电视、可穿戴设备等)和智能家居产品等智能电子产品的应用越来越普及。特别是近年来智能手机、个人电脑以及摄像机等便携式电子设备的普及，由于节能环保的要求，作为这些设备的电源的二次锂电池，人们对其开发研究越来越受到关注。而且随着智能电子产品的功能越来越丰富，使用率越来越高，也就意味着耗电量越来越大，因此电池容量不足成为整个行业发展的瓶颈，可以说是直接限制了智能电子产品的发展和进步。目前的锂离子电池通常由正极片、负极片、隔膜、电解液和外壳组成。电解液多采用以可燃性的有机溶剂作为溶媒的有机电解液，因此需要安装够抑制电池短路时温度上升的安全装置，以及为了防止电池短路而在结构设计上加以改善，但是仍然无法彻底改变有机溶媒易燃的本性。将液体电解质改变为固体电解质而将电池制成全固态的锂离子电池成为一种发展趋势。

全固态锂电池分为聚合物全固态锂电池和无机全固态锂电池。对于全固态锂电池的研究制造，锂电池厂家也极力追求轻薄的新型质轻薄的锂电池。全固态锂电池主要包括正极、固态电解质以及负极三部分，较于具有正极、负极、电解液及薄膜的液态锂离子电池，全固态锂离子电池在构造上更加的简化。

现有技术CN109671975A公开了一种钛酸钡改性聚合物固体电解质的制备方法：通过水热法制备钛酸钡纳米棒，并将其作为聚合物固体电解质的填料，以聚偏氟乙烯-六氟丙烯为基体，双三氟甲基磺酸亚酰胺锂为锂盐，制备成薄膜，烘干，剥离后得到所述的钛酸钡改性聚合物固体电解质。本发明通过水热法制备了钛酸钡纳米棒，并将其用于聚合物固体电解质的添加剂。采用本发明所述方法制备的钛酸钡改性聚合物固体电解质具有较好的离子电导率和化学稳定性。将其应用与全固态锂电池时，展现出了良好的循环寿命和倍率性能。

现有技术CN109616696A公开了一种电池及其制造方法，具体为一种柔性可折叠全固态电池及其制造方法，所述电池由2个微型全固态电芯串联或并联之后用柔性绝缘塑封膜真空密封所得，或者由3个以上微型全固态电芯通过串联或/和并联之后用柔性绝缘塑封膜真空密封所得，所述微型全固态电芯依次包括正极集流体、正极、固态电解质、负极和负极集流体，所述电池的制造步骤包括称量、微型全固态电芯的制造和柔性全固态电池的制造。

现有技术CN109546152A公开了一种全固态锂电池电极材料及其制备方法。电极材料包括活性物质、低熔点的金属和固体电解质组成。本发明的制备方法是对电极材料加热将金属加热融化，并对电极材料进行热压，通过液态金属的流动性，增大了各组分之间的接触面积和结合力，使得电极材料各组分之间牢固连接。同时由于金属的良好导电能力，增加了电子的传输路径，进而提高电子电导率和降低接触电阻，从而改善电化学性能。