【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种对锂稳定的硫化物复合电解质膜的制备方法及锂电池。
技术介绍
1、硫化物电解质虽然具有较高室温电导率(＞10-3s/cm)，但硫化物电解质具有较低的热力学稳定性和较窄的电化学窗口(1.7～2.4v)。因此硫化物电解质与金属锂接触时，会发生分解反应，生成非均匀分布组分硫化锂、磷化锂等。同时由于电荷的不均匀分布，还伴随金属锂枝晶的生长，造成电池短路。
2、在以硫化物为电解质的全固态电池中，为了解决以上问题，采取1)合金负极代替金属锂，2)对锂负极进行表面改性，3)对电解质进行改性。cn110911733a报道硫银锗矿硫化物固体电解质的表面包覆有由lips类化合物组成的壳层，通过采用上述技术方案，lips类化合物一般为lips或者lips缺锂类硫磷化合物，这类化合物与金属锂相对稳定。cn115513518a报道了一种对电解质掺杂方法，制备对锂稳定电解质。cn114242958a通过对锂表面进行聚合物修饰来提高锂与电解质稳定性。但上述专利中电解质的对锂稳定性还有待提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种对锂稳定的硫化物复合电解质膜的制备方法及锂电池。
2、本专利技术的目的可以通过以下方案来实现：
3、本专利技术提供了一种对锂稳定的硫化物复合电解质膜的制备方法，包括如下步骤：
4、将氮磷化物电解质溶液喷涂于硫化物电解质层的表面，形成喷涂层(氮磷化物电解质层)，烘干即得所述
5、作为本专利技术的一个实施方式，氮磷化物电解质包括li10 p4n10、li13p4n10x3中的一种，x＝cl，br，f。本专利技术是采用氮磷化物电解质作为电解质与锂的中间层，可以在锂表面原位分解生成li3n、li3p。此外对氮磷化物进行掺杂后的li13p4n10x3，还可以原位生成lif、licl、libr等。上述生成物都是对锂亲和性比较好的化合物，均有助于抑制锂枝晶。
6、作为本专利技术的一个实施方式，所述氮磷化物电解质溶液的溶剂包括二甲苯、正己烷、苯甲醚中的一种或多种，氮磷化物电解质的浓度为0.1～0.5mg/ml。
7、作为本专利技术的一个实施方式，所述硫化物复合电解质膜表面氮磷化物电解质层的厚度为5-20μm。
8、作为本专利技术的一个实施方式，所述烘干参数为60-100℃，时间为5-24h。
9、作为本专利技术的一个实施方式，硫化物电解质包括硫银锗矿型、锂锗磷硫型、li2s-p2s5型、thio-lisicon型电解质中的一种或几种。
10、作为本专利技术的一个实施方式，硫化物电解质层的制备方法如下：
11、(1)将硫化物电解质在保护气氛中球磨；
12、(2)在球磨后的硫化物电解质中加入粘接剂，继续球磨；
13、(3)将处理后的硫化物电解质在氩气手套箱辊压成膜，即得所述硫化物电解质层。厚度为100μm。
14、步骤(1)中，球磨具体为氧化锆球磨罐中球磨；球料比为5-15：1，转速为300-500rpm，球磨时间为6-10h。球磨的保护气氛为氩气。
15、步骤(2)中，球磨参数：转速为300-500rpm，球磨时间为1-2h。粘接剂为ptfe。
16、步骤(3)中，硫化物电解质层的厚度为50-150μm。
17、步骤(1)、(2)中，电解质、粘接剂的质量比为400-600：1。
18、本专利技术还提供了一种锂电池，包括正极、负极、电解质层；电解质层为所述对锂稳定硫化物复合电解质膜，负极为锂箔，硫化物复合电解质膜的喷涂层一侧靠锂负极。
19、作为本专利技术的一个实施方式，所述复合正极为硫化物电解质、ncm811、vgcf制备的复合正极。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
21、(1)本专利技术针对电解质与锂接触不稳定性，造成锂枝晶，进而发生电池短路的问题，以氮磷化物电解质(如li10p4n10和li13p4n10x3，x＝cl，br，f)作为负极接触层，和金属锂生成稳定sei膜、；
22、(2)氮磷化物电解质与锂在充放电过程中生成氮化锂和磷化锂等，提高sei膜稳定性，优化了金属锂作为负极的方案，在此基础可以提高全固态电池能量密度；
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1.一种对锂稳定的硫化物复合电解质膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氮磷化物电解质溶液喷涂于硫化物电解质层的表面，形成喷涂层，烘干即得所述硫化物复合电解质膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氮磷化物包括Li10P4N10、Li13P4N10X3中的一种，X包括Cl、Br、F中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮磷化物电解质溶液的溶剂包括二甲苯、正己烷、苯甲醚中的一种或几种，氮磷化物电解质的浓度为0.1～0.5mg/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述喷涂层的厚度为5-20μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为60～100℃，时间为5～24h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化物电解质包括硫银锗矿型、锂锗磷硫型、Li2S-P2S5型、thio-LISICON型电解质中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硫化物电解质层的制备方法如下：
8.根据权利要求
9.一种锂电池，其特征在于，包括正极、负极、电解质层；电解质层为权利要求1-8任一项所述制备方法得到的硫化物复合电解质膜，负极为锂箔，硫化物复合电解质膜的喷涂层一侧靠锂负极。
10.根据权利要求9所述的锂电池，其特征在于，所述正极为硫化物电解质、NCM811、VGCF混合制备复合正极。
...【技术特征摘要】
1.一种对锂稳定的硫化物复合电解质膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氮磷化物电解质溶液喷涂于硫化物电解质层的表面，形成喷涂层，烘干即得所述硫化物复合电解质膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氮磷化物包括li10p4n10、li13p4n10x3中的一种，x包括cl、br、f中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮磷化物电解质溶液的溶剂包括二甲苯、正己烷、苯甲醚中的一种或几种，氮磷化物电解质的浓度为0.1～0.5mg/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述喷涂层的厚度为5-20μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为60～100℃，时间为5～24...
【专利技术属性】
技术研发人员：张希，陈振营，
申请(专利权)人：上海屹锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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