负极-固体电解质子组件、包括其的全固体二次电池、以及制备全固体二次电池的方法技术

技术编号:40543342 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-05 18:59
本发明专利技术涉及负极‑固体电解质子组件、包括其的全固体二次电池、以及制备全固体二次电池的方法。用于全固体二次电池的负极‑固体电解质子组件包括:负极集流体,设置在所述负极集流体上的第一负极活性材料层,设置在所述第一负极活性材料层上且与所述负极集流体相对的中间层,及设置在所述中间层上且与所述第一负极活性材料层相对的固体电解质,其中所述第一负极活性材料层可包括式1的化合物和式2的化合物的混合物、式1的化合物和式2的化合物的复合物、或其组合,所述中间层包括第三金属材料、锂氧化物或其组合,所述第三金属材料包括第三金属氧化物、包含第三金属和锂的氧化物或其组合,和所述第三金属是第2至15族的元素:式1Li<subgt;x</subgt;M1<subgt;y</subgt;,式2M2<subgt;a</subgt;N<subgt;b</subgt;。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及负极-固体电解质子组件、包括其的全固体二次电池,以及制备所述全固体二次电池的方法。


技术介绍

1、近来,由于工业需求,已积极开发具有高的能量密度和优异的安全性的电池。例如,锂离子电池不仅在信息相关设备和通信设备领域中,而且在汽车领域中投入了实际应用。在汽车领域中,安全性尤为重要,因为它关系到生命。

2、目前市场上可得的锂离子电池使用含有可燃的有机溶剂的电解质溶液,因此,当发生短路时,有过热并发生着火的可能性。因此,已经提出使用固体电解质的全固体二次电池。

3、由于全固体二次电池不使用可燃的有机溶剂,因此即使发生短路,导致着火或爆炸的可能性也可大大降低。因此,与使用电解质溶液的锂离子电池相比,这样的全固体二次电池可大大地改进安全性。

4、为了提高这样的全固体二次电池的能量密度,锂可用作负极活性材料。例如,已知锂金属的比容量(每单位质量的容量)是通常用作负极活性材料的石墨的比容量的约10倍。因此,使用锂作为负极活性材料,可在减轻全固体二次电池的同时增加容量。

5、然而,在使用固体电解质作为电解质且使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于全固体二次电池的负极-固体电解质子组件,包括:

2.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中,在式1中,所述第一金属为铝、锌、锡、硅、锗、铜、铟、镓、钛、锆、铌、锑、铋、金、铂、钯、镍、铁、钴、铬、镁、铯、铈、银、钠、钾、钙、钇、钽、铪、钡、钒、锶、碲、镧、或其组合,在式2中,所述第二金属为铝、锌、锡、硅、锗、铜、铟、镓、钛、锆、铌、锑、铋、金、铂、钯、镍、铁、钴、铬、镁、铯、铈、银、钠、钾、钙、钇、钽、铪、钡、钒、锶、碲、镧、或其组合,或者

3.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中所述第一负极活性材料层进一步包括由式3表示的化合物:...

【技术特征摘要】

1.用于全固体二次电池的负极-固体电解质子组件,包括:

2.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中,在式1中,所述第一金属为铝、锌、锡、硅、锗、铜、铟、镓、钛、锆、铌、锑、铋、金、铂、钯、镍、铁、钴、铬、镁、铯、铈、银、钠、钾、钙、钇、钽、铪、钡、钒、锶、碲、镧、或其组合,在式2中,所述第二金属为铝、锌、锡、硅、锗、铜、铟、镓、钛、锆、铌、锑、铋、金、铂、钯、镍、铁、钴、铬、镁、铯、铈、银、钠、钾、钙、钇、钽、铪、钡、钒、锶、碲、镧、或其组合,或者

3.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中所述第一负极活性材料层进一步包括由式3表示的化合物:

4.如权利要求3所述的负极-固体电解质子组件,其中,在式3中,所述第二金属为al、zn、sn、si、ge、cu、in、ga、ti、zr、nb、sb、bi、au、pt、pd、ni、fe、co、cr、mg、ce、ag、na、k、ca、y、ta、hf、ba、v、sr、te、la、或其组合。

5.如权利要求3所述的负极-固体电解质子组件,其中所述式3的化合物为sno2、cuo、sio2、geo、al2o3、zno、或其组合。

6.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中所述第一负极活性材料层是:其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixsny和其中1≤a≤3且1≤b≤4的lianb的混合物;其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixsny,其中1≤a≤3且1≤b≤4的snanb,和sno2的混合物;li,其中1≤x≤3且1≤y≤3的cuxny,和其中x=3且y=1的lixny的混合物;其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixcuy和其中1≤a≤3且1≤b≤4的lianb的混合物;其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixsny和其中1≤a≤3且1≤b≤4的lianb的复合物;其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixsny,其中1≤a≤3且1≤b≤4的snanb,和sno2的复合物;li,其中1≤x≤3且1≤y≤3的cuxny,和其中x=3且y=1的lixny的复合物;其中1≤x≤3且1≤y≤3的lixcuy和其中1≤a≤3且1≤b≤4的lianb的复合物;或其组合。

7.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中所述中间层的所述第三金属材料是式4的化合物和式5的化合物的混合物,式4的化合物和式5的化合物的复合物,或其组合:

8.如权利要求1所述的负极-固体电解质子组件,其中所述第三金属材料为:其中0<a≤9、0<b≤3、且0<c≤7的lia-snb-oc和其中0<c≤3且0<d≤4的sncod的复合物;其中0<a≤9、0<b≤3、且0<c≤7的lia-cub-oc和其中0<c≤5且0<d≤24的cucod的复合物;其中0<a≤9、0<b≤3、且0<c≤7的lia-snb-oc和其中0...

【专利技术属性】
技术研发人员:金世元高东秀金瑢洙金柱植尹钾仁
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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