一种固态电池极片、其制备方法及应用与流程

文档序号:27264068发布日期:2021-11-05 23:14阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种固态电池极片,其特征在于,所述固态电池极片包括集流体,以及设置于集流体表面的活性物质层,所述活性物质层包括活性物质、粘性固态电解质和导电剂。2.根据权利要求1所述的固态电池极片,其特征在于,所述粘性固态电解质包括li
x
ma3d
x
,其中,m为al、ga、in或tl中的一种或至少两种的组合,a和d分别为f、cl、br、i中的一种,1≤x≤8;优选地,所述a和d的元素不同。3.根据权利要求1或2所述的固态电池极片,其特征在于,所述粘性固态电解质包括li3ini3br3;优选地,所述粘性固态电解质的电导率≥0.1ms/cm;优选地,所述粘性固态电解质的损耗模量≤5mpa;优选地,所述粘性固态电解质的储能模量≤5mpa。4.根据权利要求1

3任一项所述的固态电池极片,其特征在于,所述活性物质为正极活性物质,所述固态电池极片为固态电池正极极片;优选地,所述固态电池正极极片中活性物质层的厚度为30~200μm;优选地,所述集流体的厚度≤20μm;优选地,所述固态电池正极极片中,所述正极活性物质的质量占活性物质层的25~90%,进一步优选为52~85%;优选地,所述固态电池正极极片中,所述导电剂的质量占活性物质层的0.1~5%,进一步优选为1~2.5%;优选地,所述固态电池正极极片中,所述粘性固态电解质的质量占活性物质层的9~40%,进一步优选为25~35%。5.根据权利要求1

4任一项所述的固态电池极片,其特征在于,所述活性物质为负极活性物质,所述固态电池极片为固态电池负极极片;优选地,所述固态电池负极极片中活性物质层的厚度为30~300μm;优选地,所述固态电池负极极片中,所述负极活性物质的质量占活性物质层的25~89.4%,进一步优选为52.5~71%;优选地,所述固态电池负极极片中,所述导电剂的质量占活性物质层的0.5~5%,进一步优选为1~2.5%;优选地,所述固态电池负极极片中,所述粘性固态电解质的质量占活性物质层的10~40%,进一步优选为25~35%。6.根据权利要求1

5任一项所述的固态电池极片,其特征在于,所述正极活性物质包括licoo2、linio2、lifepo4、lini
0.5
mn
0.5
o2、li(nicomn)
1/3
o2、li
1.2
ni
0.13
mn
0.54
co
0.13
o2或limn2o4中的一种或至少两种的组合;优选地,所述负极活性物质的材质包括石墨、硅或氧化亚硅中的一种或至少两种的组合;优选地,所述导电剂包括乙炔黑、super

p、碳纳米管、碳纤维、科琴黑、石墨导电剂或石墨烯中的一种或至少两种的组合。7.一种权利要求1

6任一项所述的固态电池极片的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:
将活性物质、粘性固态电解质和导电剂混合制备活性物质层,活性物质层与集流体制备成固态电池极片。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述混合的方式为搅拌;优选地,所述活性物质层的形成方式包括辊压,所述辊压的温度为70~90℃;优选地,所述活性物质层与集流体辊压制备成固态电池极片。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:将活性物质、粘性固态电解质和导电剂搅拌混合后,在70~90℃下辊压制备成活性物质层,活性物质层与集流体辊压后形成固态电池极片。10.一种权利要求1

6任一项所述的固态电池极片的应用,其特征在于,所述固态电池极片用于固态电池。

技术总结
本发明提供了一种固态电池极片、其制备方法及应用,所述固态电池极片包括集流体,以及设置于集流体表面的活性物质层,所述活性物质层包括活性物质、粘性固态电解质和导电剂。采用粘性固态电解质,具有离子导电能力、粘性、低储能模量与低损耗模量的性能,同时起到离子导体与粘结剂的作用,避免了极片制作过程中有机聚合物粘结剂及溶剂的使用,省去烘干工序,而且避免有机溶剂后处理及回收等问题,有效节约生产成本,避免环境污染,此外,由于电池极片中不存在有机聚合物,从而避免了聚合物在高、低电压下的分解造成的阻抗增大的问题,相对于传统锂离子电池,具有离子传导能力与粘结力,避免了电解液的加入,提升电池安全性能。提升电池安全性能。


技术研发人员:李瑞杰 王磊 黄海强 陈少杰
受保护的技术使用者:蜂巢能源科技(无锡)有限公司
技术研发日:2021.07.30
技术公布日:2021/11/4
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