[发明专利]一种应用于全固态锂离子电池的正极极片及其制备方法

权利要求书

1.一种正极极片在全固态锂离子电池的应用，其特征在于：

以下步骤制备：

步骤一：将1份重量的锂离子传导介质加入到10份重量的N-甲基吡咯烷酮溶液中，加热至40-45°使锂离子传导介质充分溶解，得到溶液A；

步骤二：将粘结剂加入到步骤一中得到的溶液A中，通过搅拌，使得粘结剂充分溶解于溶液A中，得到溶液B；

步骤三：在溶液B中加入导电剂，分散搅拌2小时，使得导电剂充分溶解于溶液B中，得到溶液C；

步骤四：采用激光脉冲沉积法将快锂离子传导陶瓷粉体包覆于正极活性材料上，脉冲激光200mJ每次，频率10Hz，作用于正极活性材料上的能量密度为1 .2J/cm²，整个反应过程在充满氮气气氛中进行，快锂离子传导陶瓷粉体包覆质量比为1-3％，厚度0 .5um；

步骤五：将包覆好的正极活性材料加入到溶液C中，分散搅拌2小时使正极活性材料在溶液C中充分分散，得到溶液D；

步骤六：在溶液D中加入溶解好的锂盐，发生络合反应，并搅拌均匀使之完全分散，得到溶液E；

步骤七：将得到的溶液E采用涂覆在14um厚的集流体铝箔上，通过105℃鼓风干燥2h挥发掉溶剂，真空105℃干燥12h得到极片，即为正极极片；

步骤八：将得到的正极极片进行分切、辊压处理后，组装2032型扣式固态电池，其对应的负极为金属锂片表面，所用的固态电解质为40μm厚的聚氧化乙烯、锂盐、快锂离子传导陶瓷粉体结合制备的，通过新威电池测试仪在60℃对组装好的扣式电池进行电化学性能测试；

所述正极极片包括快锂离子传导陶瓷粉体包覆好的正极活性材料、导电剂、粘结剂、锂离子传导介质，其中正极活性材料质量占比为70-90％，导电剂质量占比为3-10％，粘结剂质量占比为2-10％，锂离子传导介质质量占比为5-15％；

所述锂离子传导陶瓷粉体为Li_0.5La_0.5TiO₃，Li₇La₃Zr₂O₁₂中一种及多种的混合；

所述正极活性材料为锂镍钴锰氧化物，锂钴氧化物，尖晶石锂锰氧化物，磷酸铁锂化合物；

所述锂离子传导介质包括高分子聚氧化乙烯体系PEO；

与高分子聚氧化乙烯体系(PEO)起络合反应的锂盐包括LiClO₄、LiBOB₃、以及CF₃SO₂NLiSO₂CF₃组成的一种或几种；

所述导电剂包括炭黑、Super-P、KS－6、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中一种及多种的混合；

所述粘结剂包括选聚偏二氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、羧甲基纤维素CMC、苯乙烯丁二烯橡胶SBR以及聚酰亚胺中的一种或多种。