[发明专利]一种锰酸锂/固态电解质复合材料及其制备方法和用途有效

专利信息
申请号: 202010838846.8 申请日: 2020-08-19
公开(公告)号: CN111934004B 公开(公告)日: 2022-05-27
发明(设计)人: 冯玉川;李峥;高丽娜;何泓材;陈凯;杨帆 申请(专利权)人: 清陶(昆山)能源发展有限公司
主分类号: H01M10/0562 分类号: H01M10/0562;H01M4/131;H01M4/04;H01M10/058
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 215334 江苏省苏州市昆山开发区前*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 锰酸锂 固态 电解质 复合材料 及其 制备 方法 用途
【权利要求书】:

1.一种固态电池,包括正极、负极和固态电解质膜,所述固态电解质膜位于所述正极和负极之间,其特征在于,所述正极包含复合正极膜,所述复合正极膜包含锰酸锂/固态电解质复合材料,所述锰酸锂/固态电解质复合材料的制备方法包括以下步骤:

(1)将锰酸锂粉体与固态电解质粉体进行干法球磨,得到混合料;

(2)对所述混合料在700℃-850℃的煅烧温度下进行煅烧,得到锰酸锂/固态电解质复合材料;

步骤(1)中,以锰酸锂粉体的质量为100wt%计,所述固态电解质粉体的掺入量为0.1wt%-0.3wt%;步骤(1)所述干法球磨的时间为30min-60min;所述方法还包括在步骤(2)之后进行步骤(2'):将煅烧产物进行湿法球磨,球磨介质为醇,所述方法还包括在步骤(2')之后进行步骤(2”):对湿法球磨的产物进行烘干;

所述方法还包括在步骤(1)之后进行步骤(1'):对所述的混合料过200目-400目筛分选,取筛下物用于步骤(2)所述煅烧。

2.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(1)所述固态电解质粉体包括LLTO粉体和/或LLZTO粉体。

3.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(2)所述煅烧的时间为3h-8h。

4.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(2)所述煅烧的气氛为大气氛围。

5.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(2')中,所述湿法球磨的转速为500r/min-1500r/min。

6.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(2')中,所述湿法球磨的时间为15min-45min。

7.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,步骤(2”)中,所述烘干的温度为60℃-120℃。

8.如权利要求1所述的固态电池,其特征在于,所述复合正极膜的制备方法包括以下步骤:

将粘结剂、导电剂、锰酸锂/固态电解质复合材料以及溶剂混合,制成混合浆料,涂覆到集流体上,烘干,得到复合正极膜。

9.根据权利要求8所述的固态电池,其特征在于,所述混合的方法包括以下步骤:

(a)将粘结剂溶于溶剂中,得到胶液;

(b)向步骤(a)所述胶液中加入导电剂和锰酸锂/固态电解质复合材料,搅拌,得到混合浆料。

10.根据权利要求9所述的固态电池,其特征在于,步骤(b)包括:向步骤(a)所述胶液中加入导电剂,一次搅拌,然后加入经超声分散的锰酸锂/固态电解质复合材料,继续搅拌,得到混合浆料。

11.根据权利要求10所述的固态电池,其特征在于,步骤(a)之后步骤(b)之前进行静置的步骤,静置的时间为1h-3h。

12.根据权利要求1所述的固态电池,其特征在于,所述固态电解质膜通过如下方法制备,所述制备方法包括以下步骤:称取粘结剂和固态电解质,分别溶于溶剂并搅拌至完全溶解,得到粘结剂的溶液和固态电解质的溶液,在粘结剂的溶液中加入锂盐,将搅拌均匀的固态电解质溶液转移进来,继续搅拌至均匀,然后将混合浆料涂覆在复合正极膜上,烘干,在复合正极膜的表面获得固态电解质膜。

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