薄膜型固态电解质结构及薄膜型固态二次电池制造技术

一种薄膜型固态电解质结构，主要包括：一固态电解质电离子穿透层及两石墨烯层；特别是该两石墨烯层分别直接覆设在该固态电解质电离子穿透层相对的两表面上，且该石墨烯层可以涂层或镀层型态到达预定厚度成型覆于该固态电解质电离子穿透层的表面，借此构成三层式固态电解质结构；当运用二次电池制作上，通过该固态电解质具有的高能量密度与循环性强特性，可提升电池的循环性和使用寿命，且该石墨烯层能改善该固态电解质与电极间存在接口阻抗较大情况，并促使正极或负极的电离子加速迁移，使电池整体的导电性、蓄电性大幅度提升，亦会得到较高的热稳定性与安全性。

Structure of thin film solid electrolyte and thin film solid secondary battery

【技术实现步骤摘要】
薄膜型固态电解质结构及薄膜型固态二次电池
本专利技术涉及一种关于电池的电解质技术，特别是指一种用途广泛的薄膜型固态电解质结构及薄膜型固态二次电池。
技术介绍
电子通信等3C产品的持续发展，以往注重的轻、薄、短、小目标已逐渐转向除满足这些要求外，还需要具备能量密度更高、使用更安全、使用寿命更长的使用需求。为了延长电池使用时间、提升电池能量密度，过去无法重复使用的一次电池已经无法满足电子产品的需求，现阶段电子产品中所使用的电池多为可重复充、放电的二次电池为主。然而，二次电池通常采用有机溶剂作为电解液，而这类有机溶剂极易燃烧，电池一旦由于内短路产生高温或者火花，电解液将在瞬间被点燃并导致整个电池发生爆炸，因此有安全上的顾虑与风险。有鉴于现有电解质所存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，经过不断的研究并经反复试作后，终创出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在提供一种能降低阻抗、加速离子迁移作用的薄膜型固态电解质结构，该电解质结构不仅能提升电池整体效能，且用途广泛实用。依据本专利技术提出的一种固态电解质结构，主要组成包括：一固态电解质电离子穿透层及两石墨烯层；其中一石墨烯层为直接成型覆于该固态电解质电离子穿透层的一表面，而另一石墨烯层则直接成型覆于该固态电解质电离子穿透层的另一表面；如此构成三层式的固态电解质结构，能使电池整体的导电性、蓄电性、安全性及使用寿命大幅度提升。依据上述的固态电解质结构，当运用于薄膜型二次电池制作时，可在该固态电解质结构的两表面分别覆设有一正极材料层及一负极材料层，如此便能构成一电芯构造。本专利技术的薄膜型固态电解质结构及薄膜型固态二次电池，一方面可通过一固态电解质电离子穿透层提升电池的能量密度、使用寿命、安全性能；另一方面则通过直接覆设在该固态电解质电离子穿透层表面的石墨烯层，能有效降低该固态电解质的接口阻抗，并提供离子非常好的迁移率，使离子在石墨烯层中能达到光速的运动速度，更加能使整体的导电性、蓄电性大幅地提升。附图说明图1本专利技术一较佳实施例的结构示意图。图2本专利技术一较佳实施例的实际应用结构示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。请参阅图1所示，为本专利技术一较佳实施例的一种薄膜型固态电解质结构的构造示意图。该固态电解质结构（１）的主要组成包括：一固态电解质电离子穿透层（２）及两石墨烯层（３）；其中一石墨烯层（３）为直接成型覆于该固态电解质电离子穿透层（２）的一表面，而另一石墨烯层（３）则直接成型覆于该固态电解质电离子穿透层（２）的另一表面；如此构成三层式的固态电解质结构（１）。承上述，该两石墨烯层（３）在实施上可利用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)的制备包覆技术、或物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，PVD)制备镀膜技术，甚至是以等离子增强化学气相沉积（PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD）方式形成的涂层或镀层。将该石墨烯层（３）采上述任一种制造方式，且直接地成型覆于固态电解质离子穿透层（２），主要是通过该石墨烯层（３）改善固态电解质的接口阻抗，以及本身具有高速的电子迁移率特性，能提升离子迁移效果，不仅改善循环性能，进而提升电池充放电效率。依据上述实施例的固态电解质结构（１），当运用在薄膜型二次电池制作时，请参阅图2所示，该电池的基础单元为电芯构造，主要是利用如图1所示固态电解质结构放入该电芯构造内，做为离子快速往返的通道用，并在该固态电解质结构（１）的两表面分别覆设有一正极材料层（４）及一负极材料层（５），便能构成一完整的电芯构造。承上述，实际使用上，由于该电芯构造的电解质是采用本专利技术的固态电解质结构（１），因此，其中的固态电解质电离子穿透层（２）可提供离子往返正、负极间的通道，不仅安全性高，又可改善导电率；同时，采直接覆设于该固态电解质电离子穿透层（２１）相对两表面的石墨烯层（３），还能通过其特性使离子实现快速迁移效果。由以上说明可知，本专利技术的薄膜型固态电解质结构，一方面可通过一固态电解质电离子穿透层提升电池的能量密度、使用寿命、安全性能；另一方面则通过直接覆设在该固态电解质电离子穿透层表面的石墨烯层，能有效降低该固态电解质的接口阻抗，并提供离子非常好的迁移率，使离子在石墨烯层中能达到光速的运动速度，更加能使整体的导电性、蓄电性大幅地提升。综上所述，本专利技术提供了一种能降低电解质与电极间的接口阻抗，并大幅地提升离子迁移率，使导电性、蓄电性大幅地提升的固态电解质结构；同时，本专利技术结构亦能广泛运用在多种制造业的领域方面，以提升其实用性与利用价值。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜型固态电解质结构，其特征在于，包括：一个固态电解质电离子穿透层及两个石墨烯层；其中一个石墨烯层直接覆设成型于固态电解质电离子穿透层的一个表面上，而另一个石墨烯层则直接覆设成型于固态电解质电离子穿透层的另一个相对表面上，借此改善固态电解质接口阻抗较大情形，并促使离子加速地迁移。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜型固态电解质结构，其特征在于，包括：一个固态电解质电离子穿透层及两个石墨烯层；其中一个石墨烯层直接覆设成型于固态电解质电离子穿透层的一个表面上，而另一个石墨烯层则直接覆设成型于固态电解质电离子穿透层的另一个相对表面上，借此改善固态电解质接口阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立翔，
申请(专利权)人：陈立翔，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71