The invention discloses a solid electrolyte for lithium battery with shell-core structure and a preparation method thereof. The solid electrolyte is prepared by the following steps: A, freezing and grinding sulfide to form nano sulphide particles; B, hydrolyzing silane to get gel; C, dispersing gel, lithium salt and polytetrafluoroethylene emulsion evenly, obtaining colloid; D, injecting colloid onto the surface of nano sulfide particles, and obtaining solid electrolyte of shell cell lithium battery. The method has the following beneficial effects: the solid electrolyte prepared by the method has high conductivity, excellent electrochemical performance, good chemical stability, good durability and cycle stability, and is suitable for lithium iron phosphate, lithium nickel cobalt manganate ternary material, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide and lithium manganate as cathode lithium batteries. It has a wide range of applications.
【技术实现步骤摘要】
一种壳核结构锂电池固体电解质及制备方法
本专利技术涉及锂电池领域,具体涉及锂电池电解质的制备,尤其是涉及一种壳核结构锂电池固体电解质及制备方法。
技术介绍
锂离子电池因具有输出电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、无记忆效应等特点,作为主要的储能器件成功应用于移动电源领域。为了进一步满足电动汽车的需求,更长循环寿命、安全性更好、能量密度更高的电极材料以及锂电池体系成为研究热点。传统的锂离子电池采用的电解液体系为溶有锂盐的有机液体,目前锂离子电池普遍使用传统的液态电解质,液态电解质拥有较高的室温离子电导率,但其加工密封困难,在使用过程中存在包装容易受损、电解质与电极材料发生反应,过充和易生成锂枝晶等情况,导致漏液、爆炸和内部短路等相关的安全问题。当电池外部温度升高、大电流充放电或短路时容易导致电池内部温度升高,从而使电池密封失效,可燃性气体与有机溶剂在高温下遇到氧气发生爆炸。为了改善这些问题以及人们对环保意识的提高,研究者尝试使用固态电解质代替液体电解质来制备全固态电池。利用固态电解质逐步代替有机电解液,形成准固态、半固态以及全固态电池,会比传统使用的有机电解液的锂电池能量密度更高、使用寿命更长、更为安全。目前的固态电解质主要有聚合物固体电解质、氧化物固体电解质、硫化物固体电解质。其中聚合物电解质质轻、弹性好、易成膜、易加工,锂离子迁移数高,但在高温下流动性强,难以抵制锂枝晶生长;氧化物电解质机械性能好,但电导率低、成型加工难度大、机械柔韧性差,电解质和正极材料的界面接触难以解决;硫化物固体电解质具有较高的电导率和柔韧性,界面接触的问题较容易解决,通过 ...
【技术保护点】
1.一种壳核结构锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于:所述固体电解质是由硅烷水解后的凝胶物、锂盐和聚四氟乙烯乳液分散制成胶状物,接着高压喷射于纳米硫化物颗粒表面,形成锂盐包覆层而制得,具体的制备步骤为:a、在惰性气体保护下,将硫化物置于冷冻条件下,研磨至纳米级,得到纳米硫化物颗粒;b、将硅烷加入去离子水中,然后加入甲醇,进行水解反应,得到凝胶物;c、在步骤(b)制得的凝胶物中加入锂盐、聚四氟乙烯乳液,分散均匀,得到胶状物;d、将步骤(a)制备的纳米级颗粒送入流化床,利用高压气流喷射步骤(c)得到的胶状物,使胶状物均匀裹覆于纳米硫化物颗粒表面,形成锂盐包覆层,即得壳核结构锂电池固体电解质。
【技术特征摘要】
1.一种壳核结构锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于:所述固体电解质是由硅烷水解后的凝胶物、锂盐和聚四氟乙烯乳液分散制成胶状物,接着高压喷射于纳米硫化物颗粒表面,形成锂盐包覆层而制得,具体的制备步骤为:a、在惰性气体保护下,将硫化物置于冷冻条件下,研磨至纳米级,得到纳米硫化物颗粒;b、将硅烷加入去离子水中,然后加入甲醇,进行水解反应,得到凝胶物;c、在步骤(b)制得的凝胶物中加入锂盐、聚四氟乙烯乳液,分散均匀,得到胶状物;d、将步骤(a)制备的纳米级颗粒送入流化床,利用高压气流喷射步骤(c)得到的胶状物,使胶状物均匀裹覆于纳米硫化物颗粒表面,形成锂盐包覆层,即得壳核结构锂电池固体电解质。2.根据权利要求1所述一种壳核结构锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于:所述步骤a中,惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种。3.根据权利要求1所述一种壳核结构锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于:所述步骤a中,冷冻条件的-60~-30℃。4.根据权利要求1所述一种壳核结构锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于:所述步骤a中,硫化物为Li10GeP2S12、Li3.25Ge0.2...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,曾军堂,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。