锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法与固态锂金属电池技术

本发明专利技术公开锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法与固态锂金属电池。方法包括步骤：提供石榴石型固态电解质；在所述石榴石型固态电解质表面沉积LiPON薄膜；使所述石榴石型固态电解质表面沉积的LiPON薄膜与熔融的锂金属原位反应，得到位于所述锂金属与石榴石型固态电解质之间的界面修饰层。石榴石型固态电解质表面包覆的LiPON薄膜与熔融的锂原位反应形成稳定的界面修饰层。所述的锂金属与石榴石型固态电解质之间的界面修饰层具备锂离子导通、电子绝缘的功能，有效的抑制了石榴石型固态电解质与锂金属之间的界面反应，确保了石榴石型固态电解质对锂金属的稳定性，有望促进全固态锂金属电池的发展。有望促进全固态锂金属电池的发展。有望促进全固态锂金属电池的发展。

【技术实现步骤摘要】
锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法与固态锂金属电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法与固态锂金属电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着锂离子电池在电动汽车中的广泛应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，传统的石墨负极(理论比容量为370mAh/g)已经无法满足实际应用的需求。锂金属具有高的理论比容量(3860mAh/g)和低的电化学电位(
‑
3.04V)，适合替代广泛使用的石墨负极。尽管如此，金属锂在实际应用的过程中存在锂枝晶的形成以及与电解液反应等问题，这将造成极大的安全隐患。在使用有机液体电解质的传统锂离子电池中，科研工作者们已经提出了一些改善性研究，比如使用电解液添加剂来促进稳定的SEI膜形成、构造3D导电网络来促进锂离子的均匀电镀和剥离、构造人工SEI膜减少电解液与锂金属的不良反应等，但并没有从根本上解决安全性问题。
[0003]固态电池被视为下一代储能技术的有力候选者。固态电池利用不可燃和不泄漏的固态电解质来替代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供石榴石型固态电解质；在所述石榴石型固态电解质表面沉积LiPON薄膜；使所述石榴石型固态电解质表面沉积的LiPON薄膜与熔融的锂金属原位反应，得到位于所述锂金属与石榴石型固态电解质之间的界面修饰层。2.根据权利要求1所述的锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法，其特征在于，所述石榴石型固态电解质为铌掺杂的石榴石型固态电解质，所述铌掺杂的石榴石型固态电解质的制备方法，包括步骤：将摩尔比为6.5:3:1.5:0.5的锂源、镧源、锆源和铌源混合于球磨罐中，进行球磨，得到混合原料；将所述混合原料经干燥、过筛后进行煅烧处理，将煅烧后的粉体经球磨细化，再经干燥、过筛，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末压片成型后进行烧结处理，得到所述铌掺杂的石榴石型固态电解质。3.根据权利要求2所述的锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的条件包括：以升温速率为5～10℃/min升温至950℃，然后保温6h；所述烧结处理的条件包括：以升温速率为2～4℃/min升温至1260～1300℃，然后保温0.5～1h。4.根据权利要求1所述的锂金属与石榴石型固态电解质之间界面修饰层的制备方法，其特征在于，所述在所述石榴石型固态电解质表面沉积LiPON薄膜的步骤，具体包括：以Li3PO4陶瓷靶为陶瓷靶材、氮气为溅射气氛，采用磁控溅射的方式，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田冰冰，黄晓，牛亚军，俞兆喆，李真棠，
申请(专利权)人：广东马车动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：