一种介电极化增强固态锂金属电池性能的方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，公开了一种介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，包括以下步骤：在氩气手套箱中按1：0.3～0.6：0.05～0.12的质量比称量有机聚合物、锂盐和钛酸锶粉末；选用溶剂，按照5wt％～15wt％的比例抽取溶剂，并与配置好的粉末混合；将得到的溶液在室温下搅拌12h，然后在60°下加热搅拌12h；将加热搅拌后的悬浊液冷却至室温，选用聚四氟乙烯模具作基板，设置刮刀厚度1000～3000um，缓慢朝一个方向刮涂；静置1h后，放置在鼓风干燥箱中30～70°12h，并继续在加热台上50～100°加热12h，加热后静置48h得到固态电解质；固态电解质用裁片机裁成圆片以组装纽扣电池。本发明专利技术将高介电常数粉末引入固态电解质中，增大固态电解质的离子电导率，进而改善固态锂金属电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种介电极化增强固态锂金属电池性能的方法。

技术介绍

1、目前，社会的进步需求更高效的能源利用方式，作为移动和固定储能应用中非常具有代表性的液态锂离子电池，其电学性能逐渐不能满足社会发展的需要。同时，锂枝晶刺穿隔膜所带来的安全隐患使得该电池的安全性也受到市场的质疑。因此，社会对更高能量密度和更高安全性电池的需求日益上涨。此时，锂金属固态电池由于其高理论比容量、宽电化学窗口、高能量密度、高安全性等优点被视作非常有前景的下一代能量电池。而锂金属固态电池在承接液态锂离子电池工艺的基础上，其主要难点在于固态电解质膜技术的突破。

2、peo基固态电解质膜作为有机固态膜的一个主要代表，因其出色的柔软性和与锂金属界面的良好接触而出名。但同时，其也面临着室温离子电导率较低，而高温下其机械性能又较差无法抑制负极锂枝晶生长所导致的电池短路等一系列困境。因此，有研究人员提出在peo基体中添加陶瓷粉末，一方面通过降低其结晶度来提高固态电解质膜的离子电导率，另一方面，也增大其在高温下的机械强度以抑制负极处锂枝晶的生长。常规陶瓷粉末包括s本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，通过在基础的聚合物锂盐二组份体系中引入高介电陶瓷颗粒，利用陶瓷颗粒在电池充放电过程中的自发极化，一方面使固态电解质内部的锂离子能够在极性颗粒的正负端之间加速运动，另一方面充电时在锂金属界面处附加反向电场。

2.如权利要求1所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法包括以下步骤：

3.如权利要求1所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，所述S101中，锂盐和钛酸锶粉末需在氩气手套箱中静置，PEO在使用前需在50°下真空干燥12h以上。

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【技术特征摘要】

1.一种介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，通过在基础的聚合物锂盐二组份体系中引入高介电陶瓷颗粒，利用陶瓷颗粒在电池充放电过程中的自发极化，一方面使固态电解质内部的锂离子能够在极性颗粒的正负端之间加速运动，另一方面充电时在锂金属界面处附加反向电场。

2.如权利要求1所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法包括以下步骤：

3.如权利要求1所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，所述s101中，锂盐和钛酸锶粉末需在氩气手套箱中静置，peo在使用前需在50°下真空干燥12h以上。

4.如权利要求1所述介电极化增强固态锂金属电池性能的方法，其特征在于，所述聚合物可以是聚氧化乙烯、聚环氧丙烷、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇。

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【专利技术属性】
技术研发人员：徐自强，郭玉冰，方梓烜，吴孟强，
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：