一种全固态硅硫电池制造技术

本发明专利技术提供一种全固态硅硫电池，包括硫基正极、硅基负极和固体电解质；所述固体电解质包括硫化物固体电解质和卤化物固体电解质；固体电解质片在硫基正极和硅基负极之间。本发明专利技术公开的全固态硅硫电池，通过硫化物固体电解质和卤化物固体电解质的复配，不仅可以发挥硫正极和硅负极高容量的优势，而且可以有效解决液态体系中无法解决的穿梭效应和电极材料体积变化失效等问题，还具有非常好的安全性，具有广阔的研究空间和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全固态电池领域，具体涉及一种全固态硅硫电池。

技术介绍

1、低成本、高安全新型电化学储能电池是构建新型电力系统的重要技术和基础装备。随着风电和光伏发电等绿色新能源在我国能源结构中占比不断提高，亟需储能环节快速发展以提高新能源消纳能力。而在各种形式储能中，锂离子电池由于在本体制造、电池成组及系统集成方面取得的突破，在储能技术成熟度、先进性及经济成本方面具有巨大优势，目前被公认为最具发展潜力的储能方案。但制约其规模化高速发展的关键因素依然是成本和安全问题，迫切需求发展新型电化学储能锂离子电池。

2、目前锂离子电池最常用正极为含锂正极，包括磷酸铁锂(lifepo4)、钴酸锂(licoo2)、镍钴锰酸锂(linixcoymn1-x-yo2)等，含锂正极的优点在于结构相对稳定，循环性能好，但现阶段存在以下突出问题：(1)目前含锂正极(如锂离子电池常用的磷酸铁锂(lifepo4)和钴酸锂(licoo2))容量已接近理论值上限，单电子的嵌入式反应无法突破现有体系的能量密度瓶颈，导致使用含锂正极的锂离子电池难以满足未来长续航储能的迫切需求。(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全固态硅硫电池，其特征在于，包括硫基正极、硅基负极和固体电解质；所述固体电解质包括硫化物固体电解质和卤化物固体电解质；固体电解质片在硫基正极和硅基负极之间。

2.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，固体电解质片是固体电解质高压下成型为固体电解质陶瓷片；硫基正极和硅基负极分别通过高压压制在固体电解质陶瓷片的两侧。所述高压为300-500MPa。

3.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，硫基正极、硅基负极和固体电解质的质量比为2-4：1-2：10-40。

4.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，所述硫化物固体电解...

【技术特征摘要】

1.一种全固态硅硫电池，其特征在于，包括硫基正极、硅基负极和固体电解质；所述固体电解质包括硫化物固体电解质和卤化物固体电解质；固体电解质片在硫基正极和硅基负极之间。

2.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，固体电解质片是固体电解质高压下成型为固体电解质陶瓷片；硫基正极和硅基负极分别通过高压压制在固体电解质陶瓷片的两侧。所述高压为300-500mpa。

3.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，硫基正极、硅基负极和固体电解质的质量比为2-4：1-2：10-40。

4.根据权利要求1所述的全固态硅硫电池，其特征在于，所述硫化物固体电解质选自li2ges3、li4ges4、li2znges4、li4-2xznxges4(其中0≤x≤1)、li5gas4、li4+x+y(ge1-y-xgax)s4(其中0≤x≤1)、li10gep2s12xyoxfy(其中0≤x≤0.2，0≤y≤1)、li2+2xzn1-xgeo4(其中0≤x≤1)、li3+xxxy1-xo4(y＝p，as或v；x＝si，ge或ti，其中0≤x≤1)、li11-xm2-xp1+xs12(m＝ge，sn或si，其中0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉国，张旭升，辛森，万立骏，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：