System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 全固态电池制造技术_技高网
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全固态电池制造技术

技术编号:40957889 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 20:35
全固态电池是用锂锰氧化物,纳米纤维素和微米金属硅粉组合而成,锂锰氧化物是正极,纳米纤维素是固态电解质。微米金属硅粉是负极,金属硅纯度99.9%,粒度是1微米至5微米。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍


技术实现思路

0、
技术实现思路

1、我专利技术的全固态电池,不同于现在使用的三元材料,或者是磷酸铁锂作正极,聚合物或氧化物或者硫化物来作为固态电解质,金属锂来作为负极的全固态电池。

2、我专利技术的固态电池,使用锂锰氧化物limno2来作为正极,纳米纤维素来作为固态电解质,1至5微米的金属硅粉来作为负极。使用锂锰氧化物作正极,电池更安全,成本低,加工成本低,锰储量大。负极使用金属硅,就不产生锂枝晶,具有更低的电压,更高的能量密度,锂锰氧化物是最有前途的正极材料之一,使用溶胶-凝胶法制备limno2,它的基本原理是以化学试剂配制成金属无机盐或金属醇盐前驱物,前驱物溶于溶剂中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或液体介质,并在远低于传统的烧结温度下热处理,最后形成相应的化合物微粒。醇解反应,反应生成物经聚集后,一般生成1nm左右的粒子并形成溶胶,经过长时间放置或干燥处理,溶胶会转化为凝胶,用溶胶-凝胶法合成锂离子电池材料,可以保证锂离子和其它金属离子在原子级水平发生均匀混合,从而降低离子在晶格重组是迁移所需的活化能,有利于降低反应温度和缩短反应时间,生成物相纯度高,也有利于生成符合计量比的产物,同时也有利于合成材料容量的提高和循环性能的改善。利用mn(ch3coo)2.4h2o,li(ch3coo).2h2o 和拧檬酸作为初始原料,首先将mn(ch3coo).4h2o溶于乙醇得到均一溶液,然后将拧檬酸加入后不断搅拌,并在80°c中恒温2小时得到凝胶,再将制得的凝胶在真空中110°c保温4小时得到干胶,最后将干胶在氩气气氛中800°c下保温12小时,得到limno2电极材料。

3、固态电解质使用纳米纤维素,纳米纤维素是通过化学,物理或生物或者几者相结合的手段处理纤维,得到直径小于100纳米,长度可以到微米的纤维素聚集体,它们具有优异的机械性能,巨大的比表面积,良好的亲水性,高透明度,低密度,及稳定的化学性能,纤维素表面裸露出大量羟基,使纳米纤维素具有巨大的化学改性能力。

4、纳米纤维素的制备

5、目前,纳米纤维素的制备主要分为机械法,化学法及生物法,将纳米纤维素浸泡在锂盐溶液中,然后在真空中蒸发溶剂,获得纳米纤维素固态锂离子导体。

6、负极,我们使用了干电极工艺,使用聚四氟乙烯(ptfe)作为粘合剂,我们使用粒度为1微米至5微米的金属硅粉。纯度99.9%。

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【技术保护点】

1.一种全固态电池,其特征在于:所述的全固态电池是以锂锰氧化物为正极,以纳米纤维素为固态电解质。微米金属硅为负极,组合而成。

2.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于正极可以是:LiMnO2,,包括层状的LiMnO2,LiaCoxFeyMn2-x-y-zO4-bClb(其中a=1,x<0.05,y<0.05,z<0.05,b<0.15)和尖晶石型LiMn2O4,反尖晶石型LiMnMO4(M=Ni,Co)。

3.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于固态电解质是纳米纤维素,包括采用化学水解,物理法或生物细菌合成制得至少有一维尺寸为1-100nm的纳米纤维素。将纳米纤维素浸泡在锂盐溶液中,然后在真空中蒸发溶剂,然后获得纳米纤维素锂离子固态电解质。

4.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于负极是微米金属硅,也包括纳米金属硅,半导体硅,多晶硅,非晶硅,有机硅,二氧化硅,单晶硅,硅藻土等硅材料制成的负极。

5.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于浸泡纳米纤维素的锂盐包括无机阴离子锂盐和有机阴离子锂盐。

【技术特征摘要】

1.一种全固态电池,其特征在于:所述的全固态电池是以锂锰氧化物为正极,以纳米纤维素为固态电解质。微米金属硅为负极,组合而成。

2.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于正极可以是:limno2,,包括层状的limno2,liacoxfeymn2-x-y-zo4-bclb(其中a=1,x<0.05,y<0.05,z<0.05,b<0.15)和尖晶石型limn2o4,反尖晶石型limnmo4(m=ni,co)。

3.如权利要求1所述的全固态电池:其特征在于固...

【专利技术属性】
技术研发人员:李桂云
申请(专利权)人:李桂云
类型:发明
国别省市:

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