[发明专利]正极片、正极极板及固态电池

权利要求书

1.一种用于固态电池的正极片，其中，以质量分数为100%计，制备该正极片的原料组分包括：

60%~98%的活性电极材料、1%~15%的电子导电剂、0.2%~10%的助剂和0.8%~15%的离子导电剂；

以所述离子导电剂的质量百分比为100%计，所述离子导电剂包括50%~90%的聚合物基体、2%~20%的掺杂剂、3%~15%的小分子离子导体和5%~15%的锂盐；

其中，所述活性电极材料是采用陶瓷基离子导体对活性材料进行表面包覆制备获得；以所述活性电极材料质量分数为100%计，所述活性材料占比为95%~99.8%，所述陶瓷基离子导体占比为0.2%~5%；其中，所述陶瓷基离子导体包括Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_xLa_2/3-xTiO₃、Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃、LiAlO₂和Li_7-xLa₃Zr_2-xM_xO₁₂中的一种或多种；在Li_xLa_2/3-xTiO₃中，0x0.16；在Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃中，0.1＜x＜0.5；在Li_7-xLa₃Zr_2-xM_xO₁₂中，M为Ta或Nb，0.25＜x＜2；

所述助剂包括聚丙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、丁腈橡胶、聚碳酸亚乙烯酯、聚碳酸甲烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯和聚碳酸丁烯酯中的一种或多种；

所述聚合物基体包括聚间苯硫醚、聚对苯硫醚和聚二苯并噻吩硫中的一种或多种；

所述掺杂剂包括四苯基卟吩四磺酸、1,3,6,8-芘四碳酸四钠盐、1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺、苯磺酸、对苯二磺酸和4,4’-联苯二磺酸中的一种或多种；

所述小分子离子导体包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和丁二腈中的一种或多种；

所述锂盐包括LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiTFSI、LiFSI、LiDFOB、LiClO₄和LiAsO₄中一种或多种。

2.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述正极片的厚度为200~500μm；孔隙率为1%~37%。

3.根据权利要求1所述的正极片，其中，在所述活性电极材料中，所述包覆的厚度为3~300nm。

4.根据权利要求1所述的正极片，其中，在所述活性电极材料中，所述包覆的厚度为3~50nm。

5.根据权利要求1所述的正极片，其中，在所述活性电极材料中，所述包覆的方法包括溶胶凝胶法、机械混合法、流化床原位包覆法、喷雾干燥法或超声雾化法。

6.根据权利要求1所述的正极片，其中，在所述活性电极材料中，所述活性材料包括锂镍钴锰氧化物、磷酸铁锂、锂锰氧化物、磷酸锂钴氧化物、磷酸锂锰镍氧化物、锂钴氧化物和LiNiO₂的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述电子导电剂包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和石墨烯中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述电子导电剂包括导电炭黑。

9.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述电子导电剂包括乙炔黑。