[发明专利]固态电池及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固态电池，其特征在于，包括：

正极片，所述正极片包括正极集流体和形成于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括正极活性材料、第一导电剂、第一氧化物电解质和第一粘结剂；

正极氧化物电解质层，所述正极氧化物电解质层设置在所述正极活性材料层的远离所述正极集流体的一侧，所述正极氧化物电解质层包括第二氧化物电解质和第二粘结剂；

固态电解质层，所述固态电解质层设置在所述正极氧化物电解质层的远离所述正极片的一侧；

负极氧化物电解质层，所述负极氧化物电解质层设置在所述固态电解质层的远离所述正极氧化物电解质层的一侧，所述负极氧化物电解质层包括第三氧化物电解质和第三粘结剂；

负极片，所述负极片包括负极集流体和负极活性材料层，所述负极活性材料层设置在所述负极氧化物电解质层的远离所述固态电解质层的一侧，所述负极集流体设置在所述负极活性材料层的远离所述负极氧化物电解质层的一侧，所述负极活性材料层包括负极活性材料、第二导电剂、第四氧化物电解质和第四粘结剂。

2.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于，所述正极活性材料、所述第一导电剂和所述第一氧化物电解质的质量比为100:(0.1～10):(3～20)；

任选地，所述正极活性材料层的厚度为150～450μm。

3.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于，所述第二氧化物电解质和所述第二粘结剂的质量比为100:(0.1～5)；

任选地，所述正极氧化物电解质层的厚度为10～80μm。

4.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于，所述固态电解质层包括第五氧化物固态电解质、聚合物电解质、锂盐和有机溶剂，所述锂盐在所述有机溶剂中的浓度为2.5～4.5mol/L，优选3～4mol/L；

任选地，所述第五氧化物固态电解质、所述聚合物电解质和所述锂盐的质量比为(0～1)：(0.1～0.5)：(0.8～1.2)；

任选地，所述第五氧化物电解质选自石榴石型固态电解质、钙钛矿型固态电解质、LISICON型固态电解质和NASICON型固态电解质中的至少一种；

任选地，所述聚合物电解质的单体包括丙烯酸丁酯和丙三醇；

任选地，所述锂盐选自双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂和双草酸硼酸锂中的至少一种；

任选地，所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于，所述负极活性材料、所述第二导电剂和所述第四氧化物电解质的质量比为100:(0.1～10):(3～20)；

任选地，所述负极活性材料层的厚度为200～500μm；

任选地，所述第三氧化物电解质和所述第三粘结剂的质量比为100:(0.1～5)；

任选地，所述负极氧化物电解质层的厚度为10～80μm。

6.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于，所述正极活性材料选自三元NCM材料和LFP材料中的至少一种；

任选地，所述第一氧化物电解质、所述第二氧化物电解质、所述第三氧化物电解质和所述第四氧化物电解质各自独立地选自石榴石型固态电解质、钙钛矿型固态电解质、LISICON型固态电解质和NASICON型固态电解质中的至少一种；

任选地，所述第一导电剂和所述第二导电剂各自独立地选自石墨烯和氧化石墨烯中的至少一种；

任选地，所述负极活性材料选自石墨材料、硬碳、软碳、硅材料和硅碳复合材料中的至少一种。