包含机械柔性陶瓷电解质的全固态Li离子电池及其制造方法技术

一种具有机械柔性陶瓷固态电解质的全固态Li离子电池，所述电解质具有选自由钙钛矿型氧化物、NASICON结构的锂电解质和含有过渡金属氧化物的石榴石型结构体组成的组的锂导电氧化物组合物。特别是公开了石榴石立方型锂镧锆氧化物(c‑LLZO)、c‑LLZO‑LSPO复合物和各种锂离子导电性硫化物。

All-solid-state Li-ion battery containing mechanical flexible ceramic electrolyte and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含机械柔性陶瓷电解质的全固态Li离子电池及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月8日提交的美国临时专利申请62/419,423的权益，并通过援引将其并入本文中。
本专利技术涉及包含机械柔性陶瓷固态电解质的全固态Li离子电池(“LIB”)及其制造方法。
技术介绍
电动车辆(EV)电池组与传统车辆中的油箱具有相同的功能；它存储着运行车辆所需的能量。电池组通常包含10至52个单独的与汽油车中使用的启动器电池类似的6伏、8伏或12伏电池。油箱存储的能量能够使车辆在续油前行驶300至500英里；而目前这代的电池在经济型车辆中仅能提供50至200英里的容量，在昂贵的大型豪华车辆中至多提供335英里的容量。因此，EV需要30至40千瓦时的电池组才能达到合理的里程范围，并且必须具有较长的循环寿命。这就对较高的能量密度和循环寿命提出了实际需要。美国高级电池联盟有限责任公司(USABC)对EV电池组性能的目标列于下表1：表1：对EV的USABC电池(系统级)性能目标LIB和Li金属聚合物电池(LMPB)是迄今为止最先进的商业储能技术。然而，对于实际应用中的能量密度和功率密度、成本以及安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态Li离子电池，其包含陶瓷固态电解质，所述电解质具有选自由钙钛矿型氧化物、NASICON结构的锂电解质和含有过渡金属氧化物的石榴石型结构体组成的组的锂导电性氧化物组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.08 US 62/419,4231.一种全固态Li离子电池，其包含陶瓷固态电解质，所述电解质具有选自由钙钛矿型氧化物、NASICON结构的锂电解质和含有过渡金属氧化物的石榴石型结构体组成的组的锂导电性氧化物组合物。2.如权利要求1所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质是c-LLZO。3.如权利要求1所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质具有机械柔性并且能够以果冻卷的形态卷绕。4.如权利要求1所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质是c-LLZO-LSPO复合物。5.如权利要求1所述的固态Li离子电池，其中，负极电极包含围绕负极活性材料并使电流密度能够超过1mA/cm2的负极电解质化合物。6.如权利要求1所述的固态Li离子电池，其中，正极电极包含围绕正极活性材料并使电流密度能够超过1mA/cm2的正极电解质化合物。7.如权利要求1所述的固态电池，其中，所述固态电解质包含围绕固态电解质材料主相的中间次级相，其能够使离子电导率为10-3Scm-1以上。8.如前述权利要求中任一项所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质通过液体进料火焰喷射热解和铸造烧结而形成，其中所述烧结在低于约1100℃的温度下进行。9.如前述权利要求中任一项所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质通过对基于纳米颗粒的浆料进行铸造烧结而形成，其中所述烧结在低于约1100℃的温度下进行。10.如前述权利要求中任一项所述的固态Li离子电池，其中，当所述烧结在低于约1100℃的温度下进行且膜厚小于25mm时，所述固态电解质具有低表面不平度，平均粗糙度参数小于400nm。11.如前述权利要求中任一项所述的固态Li离子电池，其中，当所述烧结在低于约1100℃的温度下进行且膜厚为25mm至100mm时，所述固态电解质具有低表面不平度。12.如前述权利要求中任一项所述的固态Li离子电池，其中，所述固态电解质、所述负极和/或所述正极包括在烧结前或烧结后施加的LiPON涂层。13.如权利要求5或权利要求6所述的固态Li离子电池，其中，固态电解质前体纳米颗粒或烧结膜、正极前体纳米颗粒或烧结膜、以及负极前体纳米颗粒或烧结膜中的任一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·阿尔巴诺，
申请(专利权)人：菲斯科公司，
类型：发明
国别省市：美国,US