[发明专利]锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供的锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池，涉及电池制备技术领域。该锂离子电池固体电解质界面层的制备方法采用连续离子层吸附反应法，在负极极片表面沉积一层致密的固体电解质界面层，该固体电解质界面层主要包括LiPON，LiPON对H₂O、O₂和电解液性质稳定，避免了副反应的发生，阻止了电解液与负极极片及固体电解质界面层的反应，有效提高电池的容量、倍率性能和热稳定性。本发明提供的锂离子电池，在负极极片表面采用上述方法形成了致密的固体电解质界面层，具有较高的电池的倍率性能，同时也减少了锂枝晶带来的安全隐患，安全性能更高。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因为其超高的能量密度受到了广泛的应用，但是锂离子在反复的插嵌过程中易形成锂枝晶，锂枝晶不仅影响电池容量，更重要的是会造成安全隐患。因此预防锂枝晶的形成是锂离子电池应用过程中亟待解决的重要问题之一。

目前，为了有效预防锂枝晶的形成，大多采用在锂离子电池正负极上涂覆固体电解质薄膜的方式，但是由于涂布设备的精度问题，无法保证涂覆层为均匀致密的固体电解质薄膜。

有鉴于此，设计制造出一种锂离子电池固体电解质界面层的制备方法，能够预防锂枝晶的形成，提高锂离子电池的容量和循环使用寿命，是目前电池制备技术领域中急需改善的技术问题。

发明内容

本发明的目的包括提供一种锂离子电池固体电解质界面层的制备方法，通过采用连续离子层吸附反应法在负极极片表面形成一层致密的固体电解质层，可以避免因合成SEI膜而造成电池容量的损失，进而提高材料的能量密度，提高电池的倍率性能。

本发明的目的还包括提供一种锂离子电池，包括负极极片、固体电解质界面层、正极极片及电解液。固体电解质界面层采用上述的锂离子电池固体电解质界面层的制备方法制成，并沉积在负极极片表面上，可以有效预防锂枝晶的形成，有效提高电池的容量、倍率性能、热稳定性以及安全性能。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种锂离子电池固体电解质界面层的制备方法，在负极极片表面采用连续离子层吸附反应法形成固体电解质层，包括以下步骤：

步骤1，在预设温度条件下，将负极极片置于氮气氛围中；

步骤2，将所述负极极片放入氢氧化锂溶液中进行表面吸附；

步骤3，将步骤2吸附后的负极极片再置于所述氮气氛围中；

步骤4，将步骤3后的负极极片放入H₃PO₄溶液中进行表面吸附。

进一步地，循环所述步骤1至所述步骤4，循环次数为5至30次。

进一步地，所述步骤1中，所述氮气为高纯氮气。

进一步地，所述步骤1中，所述预设温度为-50℃至-30℃。

进一步地，所述步骤1中，所述负极极片置于所述氮气氛围中的时长为5分钟至60分钟。

进一步地，所述步骤2中，所述氢氧化锂溶液为饱和溶液。

进一步地，所述步骤3中，所述氮气氛围为高纯氮气，且温度为-45℃至-35℃。

进一步地，所述步骤4中，所述H₃PO₄溶液为饱和溶液。

本发明提供的一种锂离子电池，包括负极极片、固体电解质界面层、正极极片及电解液。所述固体电解质界面层采用上述的锂离子电池固体电解质界面层的制备方法制成，并沉积在所述负极极片上。