复合金属锂电极和固态电解质间界面的制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合金属锂电极和固态电解质间界面的制备方法，其包括：在氧含量和水含量均低于1ppm时，按金属锂与铜箔的质量比为20～100:1的比例，将金属锂加热融化后加入铜箔混合，高速搅拌以形成具有金属框架的复合金属锂负极。将改性的锂复合负极均匀涂覆在烧结好的氧化物固态电解质上，由于复合金属锂的高粘性使得其和氧化物固态电解质良好的接触，其中三维网络状多孔架构作为复合金属锂负极的基体，能有效地抑制金属锂电池在循环过程中的锂离子不均匀沉积和金属锂负极在长循环过程中的体积膨胀，从而得到超长循环的固态电池，本发明专利技术中制得的高粘度复合金属锂与固态电解质良好的接触解决了界面电阻问题。质良好的接触解决了界面电阻问题。质良好的接触解决了界面电阻问题。

【技术实现步骤摘要】
复合金属锂电极和固态电解质间界面的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及了一种超稳定的复合金属锂电极和氧化物固态电解质间界面的制备方法以及锂离子电池。

技术介绍

[0002]固态锂电池由于其优良安全性、高能量密度、更宽的操作温度和稳定性而受到了广泛的关注。一个好的固态锂电池，最关键的是固态电解质，目前主流的无机固态电解质包括硫化物电解质、钙钛矿结构电解质、石榴石结构电解质和NASICON结构电解质等。2007年Murugan等人在Li5La3M2O
12
(M＝Nb,Ta)基础上用Zr元素置换Nb,Ta元素成功合成具有高离子电导率的Li7La3Zr2O
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(LLZO)石榴石结构氧化物电解质(3x10
‑4S cm
‑1,25℃)，这种固态电解质的离子电导率优于之前报道的所有固态电解质，因为氧化物固态电解质以及其的掺杂物因为具有较高的电化学窗口，较高的离子电导率，与金属锂反应稳定的优点，氧化物固态电解质引来大量学者的研究。然而氧化物固态电解质具有较强的机械性能，所以与金属锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合金属锂电极和固态电解质间界面的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、利用不锈钢作为反应容器，将金属锂加热至200℃，使其熔化；S2、控制氧含量低于1ppm且水含量低于1ppm，向熔化的金属锂中加入铜箔混合形成锂熔液，其中金属锂与铜箔的质量比控制为20～100:1；S3、以800～15000转/分钟的搅拌速度高速搅拌锂熔液，搅拌1～8小时，使铜箔均匀分布在熔化的金属锂中形成融溶复合金属锂，使得铜充分的反应；S4、在温度200
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400℃下将改性的锂复合负极均匀涂覆在烧结好的氧化物固态电解质上，利用复合金属锂的高粘度性，使固态电解质和复合金属锂充分接触，每1cm2固态电解质上涂覆1
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30mg改性锂基复合负极材料。2.根据权利要求1所述的复合金属锂电极和固态电解质间界面的制备方法，其特征在于，所述铜箔厚度为5μm～80μm。3.根据权利要求1所述的复合金属锂电极和固态电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建宇，戴秋实，张利强，唐永福，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：