一种全固态锂电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以三维结构的黑磷作为负极修饰层的全固态锂电池及其制备方法，其将还原剥离的黑磷制备成凝胶，喷涂在负极和/或电解质层上，该黑磷为三维孔道结构，孔分布在20‑100nm。将三维结构的黑磷作为修饰层可以在电极与电解质之间形成良好的电极/电解质界面和锂离子传输通道，同时可以避免金属锂对固态电解质中高阶金属元素的还原，有效降低界面阻抗。此外，三维结构的黑磷可以有效的减弱体积效应，其孔道结构可以有效容纳金属锂，减弱锂枝晶对电池的影响，提高了锂离子电池充放电过程中的容量发挥，极大的提升了循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态锂电池及其制备方法
本专利技术涉及全固态锂电池
，尤其涉及一种全固态锂电池及其制备方法。
技术介绍
能源是发展国民经济和提高人民生活水平的主要物质基础，也是直接影响经济发展的一个重要因素。进入21世纪以来，传统的能源利用方式所带来的资源短缺、环境污染、温室效应等问题日益突出，改善能源结构，开发高效、清洁的新型能源已成为全球共识。锂离子电池由于其安全、环保、高比能量和良好的电化学性能等优越的性能受到了人们的青睐。但是，商业化含有液态有机溶剂的锂离子电池，由于液体电解质与电极材料、封装材料缓慢地相互作用和反应，长期服役时溶剂容易干涸、挥发、泄露，电极材料容易被腐蚀，影响电池寿命。近年来，大容量锂离子电池在电动汽车、飞机辅助电源方面出现了严重的安全事故，这些问题的起因与锂离子电池中采用可燃的有机溶剂有关。采用固体电解质，则可以避开液体电解液带来的副反应、泄露、腐蚀问题，从而有望显著延长服役寿命、并从根本上保证锂离子电池的安全性，提高能量密度、循环性、服役寿命、降低电池成本。在全固态锂电池中，由于电解质是固态锂离子导体，力学性能高，在循环过程中能够有效抑制锂枝晶的生长，因此不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态锂电池，其特征在于，包括正极、固态电解质层、修饰层和负极；所述固态电解质层介于所述正极和所述修饰层之间；所述修饰层为介于固态电解质层与负极之间的三维结构黑磷；所述修饰层的厚度为10‑1000nm，孔分布在20‑100nm之间。

【技术特征摘要】
1.一种全固态锂电池，其特征在于，包括正极、固态电解质层、修饰层和负极；所述固态电解质层介于所述正极和所述修饰层之间；所述修饰层为介于固态电解质层与负极之间的三维结构黑磷；所述修饰层的厚度为10-1000nm，孔分布在20-100nm之间。2.根据权利要求1所述的全固态锂电池，其特征在于，所述正极的活性物质为LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4、Li3V2(PO4)3、Li3V3(PO4)3、LiVPO4F、Li2CuO2、Li5FeO4、TiS2、V2S3、FeS、FeS2、TiO2、Cr3O8、V2O5、MnO2、LiCoxNi1-x-yAlyO2、LiFepMnqX1-p-qO4、Li1+sL1-p-qMpNqO2和LiYSr中的一种或几种；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1，0≤p≤1，0≤q≤1，0≤p+q≤1，-0.1≤s≤0.2，1≤r≤2.5；X为Al、Mg、Ga、Cr、Co、Ni、Cu、Zn或Mo的至少一种，L、M、N各自独立地为Li、Co、Mn、Ni、Fe、Al、Mg、Ga、Ti、Cr、Cu、Zn、Mo、F、I、S和B中的至少一种，Y为Ti、Fe、Ni、Cu、Mo中的至少一种。3.根据权利要求1所述的全固态锂电池，其特征在于，所述固态电解质层为钙钛矿型、NASICON型、石榴石...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳洋，王麒羽，汪齐，蒋良兴，贾明，赖延清，李劼，刘业翔，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43