一种一体化全固态锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种一体化全固态锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：固态无机电解质的制备、有机‑无机杂化电解质的制备、全固态锂离子电池的制备。本发明专利技术的优点在于，采用在电极中加入一定量的电解质，人为使得电极浸润在电解质中，从而使得电极与电解质的活性接触位点增加，经退火处理后全固态锂离子电池电极与固态电解质界面相互浸润程度加深，为锂离子传导提供更多的通道，降低了制备所得全固态锂离子电池电极与电解质之间的界面内阻。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化全固态锂离子电池的制备方法
本专利技术属于全固态锂离子电池
，具体涉及一种一体化全固态锂离子电池的制备方法。
技术介绍
可充电电池作为最重要的能量储存和转换装置，已被用于为大多数便携式电子设备和电动汽车提供动力，并储存风能和太阳能等间歇性可再生资源产生的电力。在商用电池(如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等)中，锂离子电池的应用最为广泛。然而，传统锂离子电池通常使用易燃的非水溶液电解质，在使用中存在严重的安全问题。采用固态电解质代替传统的液态电解质的固态锂离子电池被认为是可以解决安全问题的较优方案。此外，由于固态电解质可以抑制Li枝晶的形成，通常具有高于5V的电化学窗口，Li金属阳极和高压阴极可用于全固态锂离子电池中，从而获得更高的能量密度。一般而言，固态电解质可分为两类，即无机固体电解质，包括硫化物和氧化物，和固体聚合物电解质，包括PEO、PVDF、PMMA和PAN基电解质。无机固体电解质具有较高离子电导率和高锂离子迁移数(tLi+≈1)。然而诸如脆性、制造难度和电解质与电极之间的界面接触不良等问题使得无机固体电解质在实际应用中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/na、固态无机电解质的制备：/n将镧源La

【技术特征摘要】
1.一种一体化全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、固态无机电解质的制备：
将镧源La2O3、锂源Li2O、锆源ZrO2、钽源Ta2O5混合在异丙醇溶液中球磨后烧结得到石榴石型固态氧化物LLZTO；
b、有机-无机杂化电解质的制备：
将步骤a所得石榴石型固态氧化物LLZTO溶于乙腈中球磨得到微米级氧化物的乙腈悬浊液，其中石榴石型固态氧化物LLZTO溶于乙腈中的浓度为0.12mol/ml，将分子量为60万的聚氧化乙烯PEO加入乙腈悬浊液中，其中聚氧化乙烯PEO加入乙腈悬浊液的量为55mg/ml，搅拌后加入LiClO4锂盐，之后继续搅拌得到有机-无机杂化固态电解质的乙腈溶液；
c、全固态锂离子电池的制备：
将正极活性材料、导电剂、粘结剂以及杂化电解质以质量比8:1:1:2.38-23.3混合后涂覆于涂碳铝箔上制成电极片，将步骤b所得的乙腈溶液采用刮涂法涂覆于电极片上，真空干燥得到复合片，将复合片与锂片装成纽扣电池，将组装完毕的电池放于干燥箱中退火后最终的得到性能优良的全固态锂离子电池。


2.根据权利要求1所述的一种一体化全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤a中石榴石型固态氧化物LLZTO的制备方法为，将锂源Li2O、镧源La2O3、锆源ZrO2、钽源Ta2O5以摩尔比为3.68:1.5:1.4:0.3的比例混合在异丙醇溶液中球磨16-24小时之后，将该溶液离心后空气中60-80℃干燥12-15小时，将得到的粉末在900℃下烧结10-16小时，制备得到石榴石型固态氧化物Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12。


3.根据权利要求1或2所述的一种一体化全固态锂离子电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺德衍，陈晨，刘建德，刘德全，常英凡，王婷，孙楷，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62