一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜直接复合方法技术

本发明专利技术涉及一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜的直接复合方法，属于电化学工程与陶瓷工业领域。该方法通过提高熔融温度降低锂液的表面张力，再通过摩擦方式，同时破坏锂液表面的氧化层以及陶瓷隔膜微观表面上因凹凸不平而形成的气坑，使新鲜的锂液与陶瓷隔膜本体直接接触，进而浸润铺展，解决了常规方法中锂液在陶瓷隔膜表面难浸润、金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜固/固界面接触阻抗大、稳定性差等难题。该方法无需采用原子沉积等方式在陶瓷隔膜表面预先沉积过渡浸润层，便实现了金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜的直接复合，工艺流程简单，特别适合用于以金属锂为负极、以氧化物类无机固体电解质陶瓷为隔膜的固态电池体系。

A direct composite method of lithium metal electrode and inorganic solid electrolyte ceramic membrane

【技术实现步骤摘要】
一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜直接复合方法
本专利技术涉及一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜复合方法，属于电化学工程与陶瓷工业领域。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、比功率高等特点，发展迅速，应用广泛。然而，从小型手机到中型电动汽车再到大型储能电站，锂离子电池燃烧、爆炸安全事故层出不穷，安全问题无疑已成为限制锂离子电池应用的重大障碍。全固态电池采用陶瓷类无机固体电解质取代易燃、易爆有机电解液，被认为是电池安全问题的“终极”解决方案，可从根本上解决电池的安全问题，尽管难度巨大，但大力发展固态电池技术已成为人们的普遍共识。全固态电池提高安全性带来的另一大优势：可使用容量最高的金属锂负极。目前18650电池容量已提高至3.0Ah以上，能量密度超过300Wh/kg，接近理论极限，要实现下一代500Wh/kg指标，在保障安全的情况下，质量最轻、容量最高的金属锂是负极材料的不二选择，如锂硫、锂空、锂金属电池等新体系均采用了金属锂负极，相应的固态电池技术也发展得如火如荼。采用金属锂负极的固态电池技术符合高安全、高能量密度的双重要求，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜的直接复合方法，其特征在于该制备方法步骤如下：/n首先，采用100～3000目打磨片将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)两侧表面打磨平整；而后，在手套箱中惰性气体保护下，将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)以及熔锂池(3)分别放置在控温加热台上，并由室温以2～20℃/min的速度升温至200～450℃；在熔锂池(3)底部加入金属锂片，待金属锂片熔化为锂液(2)后，将已预热的无机固体电解质陶瓷隔膜(1)放置在锂液(2)上；将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)的底部与熔锂池(3)的底部平面摩擦接触，接触时间为1～300秒，破坏高温锂液(2)表面的氧化包覆层，使锂液(2)在无...

【技术特征摘要】
1.一种金属锂电极与无机固体电解质陶瓷隔膜的直接复合方法，其特征在于该制备方法步骤如下：
首先，采用100～3000目打磨片将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)两侧表面打磨平整；而后，在手套箱中惰性气体保护下，将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)以及熔锂池(3)分别放置在控温加热台上，并由室温以2～20℃/min的速度升温至200～450℃；在熔锂池(3)底部加入金属锂片，待金属锂片熔化为锂液(2)后，将已预热的无机固体电解质陶瓷隔膜(1)放置在锂液(2)上；将无机固体电解质陶瓷隔膜(1)的底部与熔锂池(3)的底部平面摩擦接触，接触时间为1～300秒，破坏高温锂液(2)表面的氧化包覆层，使锂液(2)在无机固体电解质陶瓷隔膜(1)表面浸润铺展；而后将两侧带有熔融锂液(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏程，张松通，李萌，刘梦，向宇，邱景义，曹高萍，文越华，祝夏雨，明海，金朝庆，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11