一种全固态厚膜锂电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种全固态厚膜锂电池及其制备方法，该电池包括厚膜正极、薄膜电解质和厚膜负极三层核心层，其厚膜负极为双相锂合金或双相锂合金与三维导电材料形成的复合物。该电池制备方法包括以下步骤：先将正极浆料印刷在正极集流体上制备厚膜正极，再在厚膜正极上通过气相沉积方法制备电解质薄膜，最后通过熔融法制备厚膜负极，再覆盖上负极集流体，获得全固态厚膜锂电池。该电池具有较高的电极厚度、高的单体容量以及良好的循环稳定性和倍率性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态厚膜锂电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及全固态锂电池
，具体涉及一种全固态厚膜锂电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]全固态锂电池因不含任何有机电解液，可以从本质上解决现有基于液态电解质的锂离子电池面临的安全性隐患，因此业界一致认为全固态锂电池是下一代二次电池最有竞争力的候选者。除此之外，全固态锂电池还具有如下优点：能量密度高、循环性能好、使用寿命长以及倍率性能好等。但是时至今日，体型全固态锂电池还未能商业化，其面临的困难主要在于：固态电解质材料的离子电导率较低，与有机电解液的差距仍然很大；通过将正极、电解质、负极按顺序堆叠在一起，机械挤压后制备而成的体型全固态锂电池由于是固固接触，导致固态电解质和电极之间的界面阻抗大、界面相容性差。
[0003]体型全固态锂电池电芯容量想要达到甚至超过基于液态电解质的锂离子电池，其单位面积的容量至少达到3mAh/cm2，导致正负极极片的厚度较厚。对纯金属锂负极来说，在充放电过程中，负极的厚度变化达到15μm左右，导致电池体积出现明显变化。在多次反复充放电之后，纯金属锂负极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态厚膜锂电池，其特征在于，该电池包括厚膜正极、薄膜电解质和厚膜负极三层核心层；其中，厚膜负极为双相锂合金或双相锂合金与三维导电材料形成的复合物。2.根据权利要求1所述的全固态厚膜锂电池，其特征在于，厚膜正极的厚度为30
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500μm，薄膜电解质厚度为1
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9μm，厚膜负极的厚度为10
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200μm。3.根据权利要求1所述的全固态厚膜锂电池，其特征在于，双相锂合金是通过将铜、钙、镁、铝、锌、锡、银、硼、钡或铟加入熔融状态的锂中，形成含有金属锂单质相和含锂固溶体/金属间化合物相的两相结构的复合物。4.根据权利要求1所述的全固态厚膜锂电池，其特征在于，双相锂合金与三维导电材料形成的复合物通过将熔融的双相锂合金热灌入三维导电材料的孔隙中制得。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的全固态厚膜锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将正极活性物质、导电剂、粘结剂和固态电解质在液体介质中混合均匀，配成正极浆料；(2)将正极浆料制备在正极集流体上，然后经烘干、辊压，得到厚膜正极；(3)将电解质材料采用气相沉积法在厚膜正极上制备薄膜电解质；(4)采用熔融法在薄膜电解质上制备厚膜负极，再覆盖负极集流体，得到全固态厚膜锂电池。6.根据权利要求5所述的全固态厚膜锂电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中正极活性物质为LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4、LiNi
0.5
Mn
0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李晶泽，白洋，王子豪，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：