[发明专利]一种全固态锂离子电池的复合电极及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810189386.3 申请日: 2018-03-06
公开(公告)号: CN110233237A 公开(公告)日: 2019-09-13
发明(设计)人: 刘建红;王兴勤;高云;刘贵娟;王思懿;吴宁宁 申请(专利权)人: 中信国安盟固利动力科技有限公司
主分类号: H01M4/13 分类号: H01M4/13;H01M4/36;H01M10/0562;H01M10/0525;B82Y30/00
代理公司: 北京市京大律师事务所 11321 代理人: 李光松
地址: 102200 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 全固态锂离子电池 电极活性材料 固态电解质 导电剂 制备 复合电极材料 导电性 相容性问题 质量百分比 电极材料 电解质层 复合电极 化学包覆 有效解决 原电极 包覆
【权利要求书】:

1.一种全固态锂离子电池的复合电极材料,包括:电极活性材料、纳米固态电解质、导电剂,其特征在于:采用物理或化学包覆方法将所述纳米固态电解质和导电剂按照质量百分比包覆在电极活性材料的表面。

2.如权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于:所述复合电极材料为复合正极材料或复合负极材料;所述电极活性材料为正极活性材料或负极活性材料,所述正极活性材料为:层状嵌锂化合物、尖晶石型嵌锂化合物、橄榄石型嵌锂化合物、富锂材料、三元材料中的一种;所述层状嵌锂化合物为LiAO2,A为Co、Ni、Mn中的一种;所述尖晶石型嵌锂化合物为LiMn2O4;所述橄榄石型嵌锂化合物为LiDPO4,其中D为Fe、Co、Ni、Mn中的一种;所述富锂材料为xLi2MnO3·(1-x)LiEO2,其中E为Co,Fe,Ni1/2,Mn1/2中的一种,0<x<1;所述三元材料LiMxNiyCo1-x-yO2,其中M为Mn、Al中的一种,其中0<x<1,0<y<1,0<x+y<1;所述负极活性材料为碳基材料、合金类材料、硅基或锡类材料、钛系材料中的一种或几种,所述碳基材料为:石墨、无定形碳、中间相碳微球、石墨化碳纤维;所述钛系材料为:钛酸锂。

3.如权利要求2所述的复合电极材料,其特征在于:电极活性材料的尺寸为0.5-20μm。

4.如权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于:所述纳米固态电解质为NASICON型、Garnet型、Thio-LISICON型、Li2S-P2S5和Li2S-SiS2中的一种或几种;NASICON型纳米固态电解质Li1+xAlxTi2-x(PO4)3,0≤x<1,Garnet型纳米固态电解质Li7-xLa3Zr2-xNxO12,N为Nb、Al、Ta中的一种,0≤x<1,Thio-LISICON型纳米固态电解质Li10GeP2S12

5.如权利要求4所述的复合电极材料,其特征在于:所述纳米固态电解质的颗粒尺寸为50~100nm。

6.如权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于:所述的导电剂为颗粒状导电剂、纤维状导电剂或片状导电剂;所述颗粒状导电剂为SP、乙炔黑、科琴黑;所述纤维状导电剂为SWCNT、MWCNT、VGCF、CNT;所述片状导电剂为石墨烯、KS6。

7.如权利要求6所述的复合电极材料,其特征在于:所述SP的直径为30-40nm;所述VGCF的直径为50-500nm;所述CNT的直径为5-20nm;所述石墨烯的厚度1-5nm;所述KS6的粒径为1-5μm。

8.一种如权利要求1所述的复合电极材料的包覆方法,其特征在于:所述包覆方法为球磨、溶胶凝胶、共沉淀和高温包覆法中的一种。

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