电解质浆料及其制备方法、电池与流程

本发明属于电池，具体涉及一种电解质浆料及其制备方法、电池。

背景技术：

1、随着手提电子设备如移动电话、数码相机、笔记本电脑等的发展，人们对可移动电源的需求愈来愈强烈。因此，体积小、容量大、寿命长、自放电小、安全性好的二次电池孕育而生。

2、目前市场上二次电池使用的是有机液体电解质，在遇到穿刺、短路等极端情况下，会由于热失控出现起火、爆炸等安全事故。相比之下，采用固态电解质可大大减少电池中的可燃成分，使电池的安全性能得到极大改善。为了便于电解质材料在电池中的实际应用，往往需要将电解质材料制备成电解质浆料的形式；然而，在电解质浆料中，电解质颗粒分布不均匀，且稳定性差，电导率差。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电解质浆料及其制备方法、电池，该电解质浆料具有较好的颗粒分布均匀性与稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

2、在本发明的第一个方面，本发明提出了一种电解质浆料，根据本发明的实施例，所述电解质浆料用于锂离子电池，包括如下原料组分：锂镧锆氧原料、酸性分散剂和非水溶剂，其中，所述酸性分散剂包括酸性基团。

3、根据本发明上述实施例的电解质浆料，锂镧锆氧一方面具有较高的离子导电性，在电解质浆料中能够提供良好的离子传导，另一方面具有优良的稳定性，能够提高电解质浆料的稳定性；酸性分散剂的加入能够提高锂镧锆氧原料在浆料中的分散度，提高稳定性，抑制锂镧锆氧团聚成尺寸较大的二次颗粒，使电解质浆料不易于团聚，而且酸性分散剂还可以清除锂镧锆氧原料表面的碳酸锂或氢氧化锂，能够提高锂镧锆氧的离子电导率；非水溶剂的加入一方面能提高锂镧锆氧原料的分散性，使锂镧锆氧不易沉降，可以长时间保持一次颗粒均匀分布的状态，提高了电解质浆料的稳定性，另一方面能够抑制锂镧锆氧原料表面氢氧化锂的生成，提高了锂镧锆氧的离子电导率。由此，本技术提供的电解质浆料具有较好的颗粒分布均匀性与稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

4、另外，根据本发明上述实施例的电解质浆料可以具有如下附加技术特征：

5、在本发明的一些实施例中，所述酸性分散剂的质量占所述锂镧锆氧原料的质量的0.1％-10％，可选为1％-6％。由此，能够抑制锂镧锆氧原料的团聚，促进锂镧锆氧原料的分散均匀性，有利于兼顾电池的导电率。

6、在本发明的一些实施例中，所述酸性分散剂包括马来酸-丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和聚丙烯酸盐中的至少一种。由此，能够进一步提高锂镧锆氧原料的分散均匀性，有利于兼顾电池的导电率。

7、在本发明的一些实施例中，所述马来酸-丙烯酸共聚物由马来酸和丙烯酸共聚得到，所述马来酸与所述丙烯酸的质量比为1:(1-9)，可选为1:1。由此，能够进一步提高锂镧锆氧原料的分散均匀性，抑制锂镧锆氧原料的团聚，有利于兼顾电池的导电率。

8、在本发明的一些实施例中，基于所述电解质浆料的总质量，所述非水溶剂的质量占比为50％-97％，可选为70％-95％。由此，有利于提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

9、在本发明的一些实施例中，所述非水溶剂包括醇类溶剂。由此，能够提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

10、在本发明的一些实施例中，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。由此，进一步提高了电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

11、在本发明的一些实施例中，所述锂镧锆氧原料的中值粒径为3μm-20μm。由此，能够提供良好的离子传导，有利于兼顾电池的导电率。

12、在本发明的一些实施例中，所述锂镧锆氧原料的化学式包括li7-yla3zr2-ymyo12，其中，0≤y≤1，m＝mg、al、zr、w、nb、ta中的至少一种。由此，能够进一步提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

13、在本发明的一些实施例中，所述电解质浆料还包括稳定剂。由此，有利于提高锂镧锆氧原料的分散均匀性和电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

14、在本发明的一些实施例中，所述稳定剂的分子量为1000-6000。由此，能够更好地发挥其稳定作用，提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

15、在本发明的一些实施例中，所述稳定剂包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。由此，进而能够抑制锂镧锆氧原料的团聚和沉淀，有利于兼顾电池的导电率。

16、在本发明的一些实施例中，所述聚乙二醇包括聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000中的至少一种。由此，能够进一步提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

17、在本发明的一些实施例中，所述稳定剂的质量占所述锂镧锆氧原料的质量的0.1％-10％，可选为1％-6％。由此，能够进一步有利于提高锂镧锆氧原料的分散均匀性和电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

18、在本发明的一些实施例中，所述稳定剂与所述酸性分散剂的质量比为(0.1-1)：1。由此，能够进一步有利于提高锂镧锆氧原料的分散均匀性和电解质浆料的稳定性。

19、在本发明的一些实施例中，所述锂镧锆氧原料的质量为a，所述酸性分散剂的质量为b，所述稳定剂的质量为c，所述电解质浆料的质量为m，其中，3％≤(a+b+c)/m×100％≤50％，可选为5％≤(a+b+c)/m×100％≤30％。由此，能够提高提高电解质浆料的稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

20、在本发明的第二个方面，本发明提出了一种制备上述电解质浆料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括将锂镧锆氧原料、酸性分散剂与非水溶剂混合，得到所述电解质浆料。由此，该方法得到的电解质浆料具有较好的颗粒分布均匀性与稳定性，有利于兼顾电池的导电率。

21、在本发明的一些实施例中，所述混合的方式包括研磨。由此，有利于提高锂镧锆氧原料的分散均匀性。

22、在本发明的一些实施例中，所述混合的过程中还加入稳定剂，所述方法包括将锂镧锆氧原料、稳定剂与非水溶剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液和所述酸性分散剂混合，得到所述电解质浆料。由此，采用该方法不容易造成酸性分散剂的损失，使分散效果更好，有利于兼顾电池的导电率。

23、在本发明的一些实施例中，所述混合溶液中，所述锂镧锆氧的中值粒径为0.5μm-10μm。由此，有利于兼顾电池的导电率。由此，有利于兼顾电池的导电率。

24、在本发明的一些实施例中，所述电解质浆料中，所述锂镧锆氧的中值粒径为100nm-2000nm，优选为200nm-1000nm，进一步优选为400nm-700nm。由此，有利于兼顾电池的导电率。

25、在本发明的第三个方面，本发明提出了一种电池。由此，该电池包括固态电解质，所述固态电解质采用上述电解质浆料制得或采用上述的方法得到的电解质浆料制备得到的，与现有技术相比，该电池的综合性能较好，能够兼具较好的电导率。

26、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。