金属锂和固态电解质界面层及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属锂和固态电解质界面层及制备方法，在无机固态电解质表面形成一层界面层，以改善固态电解质与金属锂负极的兼容性问题，其制备方法为：将聚合物基体和锂盐溶于有机溶剂中，再加入氮化硼纳米颗粒和固态电解质的混合粉体，分散均匀后，涂覆于固态电解质上，干燥后形成界面层，该界面层具有较好的粘性，改善了金属锂和固体电解质的接触性，降低界面阻抗。而将氮化硼纳米陶瓷作为添加剂，不仅提高了界面层的离子导电率，同时有效阻碍了锂枝晶的生长。该方法操作简单，所述界面层具有较高的离子电导率和较好的化学稳定性，在改善固态电解质与金属锂负极接触问题的同时，具有较好的对锂稳定性。具有较好的对锂稳定性。具有较好的对锂稳定性。

Interface layer between metal lithium and solid electrolyte and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
金属锂和固态电解质界面层及制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种含氮化硼添加剂的金属锂/固态电解质界面层及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，在各种商业化可充/放电化学储能装置中，锂离子电池具有能量密度高、使用寿命长等特点，自投入市场以来一直备受瞩目，在手机、笔记本电脑、电动汽车等领域得到广泛应用。然而，随着电动汽车和大规模储能系统的发展，人们对化学储能技术提出了高能量密度、高安全性的要求。目前，锂离子电池采用的是有机电解液，由于有机电解液易燃、电化学稳定窗口较窄，导致传统的锂离子电池不仅存在着理论能量密度不够高的劣势，还存在着漏液、燃烧甚至爆炸的安全风险。因此，采用固体电解质替代有机电解液有望从根本上解决全固态电池的安全问题。固体电解质作为全固态锂电池的关键材料，由于具有较高的机械强度、优异的致密度和抵制锂枝晶生长的能力，能够有效提升电池的安全性、稳定性。
[0003]然而，固态电解质和电极的界面问题极大的限制固态电池发展。一方面，由于固体电解质和电极的固
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固界面接触性差，全固态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属锂和固态电解质界面层的制备方法，在无机固态电解质表面形成一层界面层，以改善固态电解质与金属锂负极的兼容性问题，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：步骤1，将聚合物基体溶解于有机溶剂中，待充分溶解后，加入锂盐充分搅拌，使锂盐充分溶解，得到混合液体；步骤2，将氮化硼纳米颗粒和固态电解质粉体进行球磨混合，得到的混合粉体进行煅烧，再将煅烧后的粉体研磨均匀后加入步骤1中混合液体，经超声分散后，充分混合搅拌均匀，得到界面层分散液；步骤3，将步骤2界面层分散液涂覆于固态电解质表面，待干燥后在固态电解质表面形成界面层。2.根据权利要求1所述的一种金属锂和固态电解质界面层的制备方法，其特征在于：步骤1的有机溶剂为四氢呋喃、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈、丙酮、二甲基亚砜、丙二腈、戊二腈、N,N
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二甲基甲酰胺DMF中的一种。3.根据权利要求1所述的一种金属锂和固态电解质界面层的制备方法，其特征在于：步骤1的聚合物基体为聚环氧乙烷PEO、聚乙烯醇PVA、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯中的一种；并且/或者所述聚合物基体占所述界面层总质量的40
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93％。4.根据权利要求1所述的一种金属锂和固态电解质界面层的制备方法，其特征在于：步骤1的锂盐为LiTFSI、LiFSI、LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiPF2O2中的一种或两种以上；所述的锂盐占所述界面层总质量的5
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐自强，张雅荣，吴孟强，周海平，张庶，冯婷婷，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：