固体电解质薄膜及其制备方法、全固态电池技术

本申请公开了一种固体电解质薄膜及其制备方法、全固态电池，所述方法包括：通过将固态电解质和第二相无机材料进行混合，得到混合粉体；其中，固态电解质和第二相无机材料的质量比为1：(0.1wt％～30wt％)；将混合粉体和粘结剂分散至有机溶剂中，得到固体电解质浆料；对固体电解质浆料进行涂覆处理、烘干处理以及热压处理，得到完全致密、无空隙的固体固体电解质薄膜。本申请中的固体电解质薄膜利用第二相无机材料在加热时可以快速熔融、加压时可以发生流动，使其对电解质粉体薄膜层中的缺陷进行填孔，从而可以提高电解质薄膜层的致密度。其次，具有操作简单、成本低的优势，且能够保持原有的高离子电导能力，降低全固态电池的短路风险。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及全固态电池领域，具体涉及一种固体电解质薄膜及其制备方法、全固态电池。

技术介绍

1、全固态电池作为最有应用前景的电池之一，从电池能量密度和可扩展制造的角度来看，全固态锂电池的技术水平仍处于初级阶段，其中全固态电池中的超薄固体电解质膜层是其最为核心的工艺难点。大部分的研究集中在通过湿法在活性材料上沉积固体电解质层，即通过将粘结剂、溶剂、电解质粉体搅拌成浆料并涂覆的方法获得薄的电解质层。但是采用上述方法制备电解质膜在浆料烘干时的收缩现象会导致针孔的出现；此外在等静压时，由于有限的压力和温度，也会导致膜层出现大的晶界或三维缺陷。由于全固态电池不能控制充电/放电循环过程中锂枝晶的随机形成，锂枝晶将通过上述针孔、三维缺陷生长，进一步引发电池短路失效、热失控。

2、为了解决上述电解质层孔隙度高问题，现有技术中通过使用溶剂将硫化物或氧化物固体电解质颗粒用热塑性树脂进行湿涂，制备复合材料，并在相对低的温度和低压下对复合材料进行热压，但是这种方法并不能保证膜层的几乎完全致密。现有技术中还通过将锂、硫和硼前驱体材料结合形成前驱体混合物、熔化混合物、然后将本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体电解质薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二相无机材料包括LiFSI、KFSI中的至少一种；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第二相无机材料包括所述LiFSI和所述KFSI的情况下，在所述对所述固体电解质浆料进行涂覆处理、烘干处理以及热压处理，得到所述固体电解质薄膜之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述平板压和所述等静压对应的热压参数均包括热压温度、热压压力以及热压时间；所述热压温度为70℃～130℃；所述热压压力为100MP...

【技术特征摘要】

1.一种固体电解质薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二相无机材料包括lifsi、kfsi中的至少一种；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第二相无机材料包括所述lifsi和所述kfsi的情况下，在所述对所述固体电解质浆料进行涂覆处理、烘干处理以及热压处理，得到所述固体电解质薄膜之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述平板压和所述等静压对应的热压参数均包括热压温度、热压压力以及热压时间；所述热压温度为70℃～130℃；所述热压压力为100mpa～1000mpa；所述热压时间为1min～100min；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂和所述混合粉体的质量和为第一质量，所述粘结的质量占所述第一质量的0.1％～5％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体电解质浆料的固含量为20％～80％，所述将所述混合粉体和粘结剂分散至有机溶剂中，得到固体电解质浆料，包括：

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固态电解质包括li2zrcl6、linbocl4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秩华，葛康，张莹莹，赵嫣然，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：