【技术实现步骤摘要】
一种全固态电池复合结构、其制备方法和用途
本专利技术属于固态电池
，具体涉及一种全固态电池复合结构、其制备方法和用途。
技术介绍
相比于传统液态锂离子电池，固态锂二次电池具有能量密度大、安全可靠性高、工作温度宽及循环寿命长等诸多优点。固体电解质材料是研发固态金属锂二次电池的核心，从根本上决定了电池体系的构型，是实现固态锂电池高能量密度、高安全性和高循环稳定性的关键。固态锂电池中，界面对电池性能具有至关重要的影响。固态锂电池中电极与电解质之间的界面由固/液界面转变为固/固界面，由于固体电解质多不具有润湿性，因而固/固界面具有更高的接触电阻。同时，在制备固体电解质隔膜的过程中，固体电解质以粉末状态存在，电解质膜中存在大量的晶界，晶界阻碍了锂离子的传输，并且通常晶界电阻远高于材料本体电阻，因此固体电解质内部界面对固体电解质总电导率影响显著。通过高温处理的方式将固体电解质粉末烧结，可以减少材料中的晶界问题，但是高温烧结的过程带来新的问题，正极材料与固态电解质在高温下容易发生反应，固态电解质发生锂的流失形成贫锂层，同样对...
【技术保护点】
1.一种全固态电池复合结构，其特征在于，所述全固态电池复合结构包括正极材料层和依次设置于所述正极活性材料层表面的氟化铝过渡层和固态电解质层。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种全固态电池复合结构，其特征在于，所述全固态电池复合结构包括正极材料层和依次设置于所述正极活性材料层表面的氟化铝过渡层和固态电解质层。
2.如权利要求1所述的全固态电池复合结构，其特征在于，所述正极材料层的厚度为50～300μm；
优选地，所述氟化铝过渡层的厚度为50～1000nm，优选为50～100nm；
优选地，所述固态电解质层的厚度为10～50μm。
3.如权利要求1或2所述的全固态电池复合结构，其特征在于，所述正极材料层包括正极活性材料、第一固体电解质、助熔剂、粘合剂和导电剂；
优选地，所述正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰、镍钴铝、富锂锰基材料、锰酸锂或磷酸铁锂；
优选地，所述第一固体电解质包括锂镧锆氧、锂镧钛氧、磷酸铝钛锂和钛酸锂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述助熔剂包括氧化硼、硼酸锂、四氟硼酸锂、磷酸锂和氧化锂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述粘合剂包括聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羟甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述导电剂包括纳米石墨、乙炔黑、科琴黑、气相生长碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述正极活性材料层中，正极活性材料的含量为90～97wt％；
优选地，所述正极活性材料层中，第一固体电解质的含量为0.5～5wt％；
优选地，所述正极活性材料层中，助熔剂的含量为0.1～1wt％；
优选地，所述正极活性材料层中，粘合剂的含量为0.2～1wt％；
优选地，所述正极活性材料层中，导电剂的含量为0.5～3wt％。
4.如权利要求1-3之一所述的全固态电池复合结构，其特征在于，所述固态电解质层包括第二固体电解质、助熔剂和粘合剂；
优选地，所述第二固体电解质包括锂镧锆氧、锂镧钛氧、磷酸铝钛锂、Li4-xGe1-xPxS4、Li7GePS8和Li2SxP2S5中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述固态电解质层中，第二固体电解质的含量为98～99.7wt％；
优选地，所述固态电解质层中，助熔剂的含量为0.1～1wt％；
优选地，所述固态电解质层中，粘合剂的含量为0.2～1wt％。
5.一种如权利要求1-4之一所述全固态电池复合结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将正极活性材料、第一固体电解质、助熔剂、粘合剂、导电剂和溶剂混合制成浆料A，将所述浆料A涂敷在集流体上，得到膜片B；
(2)将含有氟化铝的浆料C涂覆于膜片B表面，制得膜片D；
(3)将第二固体电解质、助熔剂、粘合剂和溶剂混合制成浆料E，涂覆于膜片D表面，得到全固态电池复合结构。
技术研发人员：谭强强，王鹏飞，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，中科廊坊过程工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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