固态电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固态电池及其制备方法。一种制备固态电池的方法可包括：制备堆垛结构，所述堆垛结构至少包括正极层和设置在所述正极层上的固体电解质层，所述正极层包括正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒；对所述堆垛结构进行快速界面加热，以使得所述正极层中的正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒中的至少一种的界面发生熔化，以生成界面融合相，从而直接连接所述正极活性材料颗粒和所述固体电解质颗粒。

Solid state battery and method for producing the same

The invention relates to a solid state battery and a method for making the same. A preparation method of a solid state battery can include: preparation of stacking structure, the stacking structure at least comprises a positive electrode layer and arranged on the cathode layer on the solid electrolyte layer, the positive electrode layer includes a positive electrode active material particles and solid electrolyte particles; on the stacking structure for rapid heating to make the interface. The positive electrode active material particles of the cathode layer and solid electrolyte particles of at least one of the interface melt to generate interface integration, which is directly connected with the positive electrode active material particles and the particles of solid electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
固态电池及其制备方法
本专利技术总体上涉及新能源领域，更特别地，涉及一种简易、快速、可大规模制备固态电池的方法、以及通过该方法制备的固态电池。
技术介绍
近年来，快速发展的电动汽车和储能行业对以锂离子电池、铅酸电池为代表的二次电池的能量密度、成本、循环特性和安全特性提出了更高的要求。以锂离子电池为例，常规的锂离子电池主要采用石墨负极，石墨负极的理论容量为372mAh/g，目前国内主要的石墨负极生产商，例如江西紫宸、深圳贝特瑞等已经实现了365mAh/g的容量，接近于理论容量的极限。为了实现更高的能量密度和功率密度，人们开始关注能够满足对全新电池更高要求的新型负极材料，例如金属锂负极，然而目前锂电池的电解质多为易燃液体，因此如果该电池受到损坏，可能带来危险。科研人员希望替换液体电解质采用固态电解质，从而制备出更加安全可靠的固态电池。目前使用或研究中的固态电解质主要为氧化物固态电解质、硫化物电解质、聚合物电解质、以及它们的复合类型。基于氧化物的固态电池公司例如有Sakti3等，一般采用磁控溅射的方法在金属锂表面溅射沉积LiPON电解质和钴酸锂正极材料，但这种方法的制作成本高，LCO的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备固态电池的方法，包括：制备堆垛结构，所述堆垛结构至少包括正极层和设置在所述正极层上的固体电解质层，所述正极层包括正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒；对所述堆垛结构进行快速界面加热，以使得所述正极层中的正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒中的至少一种在界面处发生熔化，以生成界面融合相，从而直接连接所述正极活性材料颗粒和所述固体电解质颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种制备固态电池的方法，包括：制备堆垛结构，所述堆垛结构至少包括正极层和设置在所述正极层上的固体电解质层，所述正极层包括正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒；对所述堆垛结构进行快速界面加热，以使得所述正极层中的正极活性材料颗粒和固体电解质颗粒中的至少一种在界面处发生熔化，以生成界面融合相，从而直接连接所述正极活性材料颗粒和所述固体电解质颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述快速界面加热包括微波加热、高周波加热、机械波加热、振动摩擦加热、声波加热、超声波加热、次声波加热、微波加热、电磁场感应电流加热中的一种或多种。其中，高周波加热和电磁感应加热的频率大于20KHz，机械波加热、振动摩擦加热、声波加热、超声波加热和次声波加热的频率范围为20Hz至1GHz，微波加热的频率范围为300MHz至300GHz，且其中，波的形式可以正弦波、余弦波、方波、横波、纵波、以及它们的任意组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述快速界面加热的温度在300℃至1000℃的范围，优选地在400℃至800℃的范围，且其中，所述快速界面加热的时间在0.01-1500秒的范围，优选地在0.5-900秒的范围，更优选地在1-600秒的范围。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在执行所述快速界面加热之前，将所述堆垛结构预热至预定温度，所述预定温度在25℃至800℃的范围，优选地在100℃至500℃的范围。5.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，邱纪亮，杨琪，卢嘉泽，李泓，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11