一种室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法技术

本发明专利技术属于固态电解质领域，公开了一种室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法。本发明专利技术的方法没有引进任何合金化合物或聚合物修饰层，利用激光焊接产生的高功率聚焦激光束照射到碱金属箔表面时，部分的光能将会被材料吸收转化成为热能，使碱金属箔紧密贴合在固态电解质表面，对应不同材料表面点与点的充分接触，在这个过程中，热能使界面碱金属离子快速扩散，促进原子级紧密焊接，减小界面与界面产生的空隙，使碱金属箔/固态电解质界面接触得到最大化。本发明专利技术能够在非常短的时间内使固态电解质和碱金属负极的界面紧密接触，减少界面阻抗，有效提高了固态电池的充放电容量。放电容量。放电容量。

【技术实现步骤摘要】
一种室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法


[0001]本专利技术属于固态电解质领域，特别涉及一种室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池已广泛应用于便携式电子产品和电动汽车。然而，由于使用的电解质为易燃液体，人们对商用锂离子电池的安全问题仍然存在一定的担忧。此外，无论如何改善阴极/阳极和液态电解质界面问题或使用不同体系的正负极材料，其能量密度也会在不久将来达到上限。因此，寻找具有更高能量密度的储能系统具有非常重要的意义。锂金属具有高的理论比容量和低的电化学电位，适用于锂电池负极材料，但锂金属在液态电解质中不稳定，会发生严重的副反应，如电解质分解及产生有毒性挥发气体。此外，液态锂离子电池在充放电的过程中容易产生锂枝晶，从而导致电池内部短路和热失控。为了解决上述问题，固态电解质被引入锂电池中，全固态锂电池具有良好的安全性和潜在的高能量密度，有望满足大规模储能应用的需求，被广泛认为是取代传统锂离子电池的下一代电池技术。固态电解质是全固态锂电池中的重要组成部分，是促进固态锂电池商品化的关键本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于，包括以下步骤：在惰性气氛中，利用激光焊接将碱金属箔和固态电解质焊接，即得固态电解质与碱金属界面。2.根据权利要求1中所述室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将碱金属箔和固态电解质放置在充满惰性气体的手套箱中，将碱金属箔按压在固态电解质表面，使用激光焊接机的金属探头放置在碱金属箔上方，施加电源，即可获得固态电解质与碱金属界面。3.根据权利要求1或2中所述室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于：作为优选方法，所述的碱金属箔，为锂、钠或钾金属箔；作为进一步优选方法，所述的碱金属箔为锂金属箔；作为优选方法，所述的碱金属箔片的厚度范围为30～50μm；所述的惰性气氛为Ar、He或Nr中的至少一种。4.根据权利要求1或2中所述室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于：作为优选方法，所述的固态电解质为无机固态电解质，优选为NASICON电解质、LISICON电解质、石榴石型电解质或硫化物型电解质中的至少一种，进一步优选为NASICON电解质；作为优选方法，所述的固态电解质厚度范围为0.5～1.5mm。5.根据权利要求1或2中所述室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于：所述的激光焊接功率为40～120W，焊接时间为5～40s；作为进一步优选方法，激光焊接功率为50～100W，焊接时间为10～20s。6.根据权利要求1或2中所述室温激光焊接工程高效制备固态电解质与碱金属界面的方法，其特征在于：所述固态电解质与碱金属界面为Li碱金属箔/Li
1+x
Al
x Ti2‑
x
(PO4)3固态电解质层，其中0.1≤x≤0.5；进一步优选地，所述Li
1+x
Al
x Ti2‑
x
(PO4)3固态电解质通过固相法合成，包括如下步骤：(1)将合成Li
1+x
Al
x Ti2‑
x
(PO4)3的各原料放入球磨罐中，加入有机溶剂进行球磨，煅烧，获得LATP一次球磨粉末，将获得的LATP一次球磨粉末进行二次球磨，获得浆料进行干燥及过筛，获得LATP粉末；(2)取LATP粉末和粘合剂进行混合搅拌，取...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昕雅，孙溢，袁鸽，邵颖，
申请(专利权)人：广州巨湾技研有限公司，
类型：发明
国别省市：