[发明专利]一种负极涂覆固态电解质浆料的全固态锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种负极涂覆固态电解质浆料制备全固态锂离子电池的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将水性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、负极活性物质、电子导电添加剂与水性溶剂混合配制成浆料，涂覆在铜箔上，干燥获得复合负极极片；

（2）将氧化物固态电解质、油性有机粘结剂与油性溶剂混合配成浆料，涂覆在（1）中获得的复合负极极片上，干燥并辊压，其中，固态电解质在固态电解质与油性有机粘结剂总质量中所占的比例为70%~95%；

（3）将油性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、正极活性物质、电子导电添加剂与油性溶剂混合配制成浆料涂覆在铝箔上，干燥获得复合正极极片；

（4）使用（2）中获得的涂覆有固态电解质的复合负极极片与（3）中获得的复合正极极片叠片组装电池，叠片时在正负极间加入油性溶剂润湿界面，静置0.5~10小时后干燥烘干油性溶剂，封装获得全固态电池；

其中，步骤（1）所述的水性溶剂为水、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种混合；步骤（2）~（4）所述的油性溶剂为二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC）、四甲基脲（TMU）、二甲基亚砜（DMSO）、磷酸三乙酯、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）中的一种或几种混合；步骤（1）和（3）中所述的正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元、磷酸铁锂与镍锰酸锂中的一种或几种混合，所述的负极活性物质为石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料与钛酸锂中的一种或几种混合，所述的电子导电添加剂为炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或几种混合；

其中，步骤（1）所述的水性聚合物固态电解质为水性聚合物基体与锂盐的混合物，锂盐所占比例为10%~60%，其中水性聚合物基体为聚环氧乙烷（PEO）、聚乙二醇（PEG）、聚环氧丙烷（PPO）中的一种或几种混合，锂盐为LiN(SO₂CF₃)₂、LiClO₄、LiSO₂CF₃、LiB(C₂O₄)₂、LiPF₆和LiI中的一种或几种混合；

其中，步骤（1）~（3）所述的氧化物固态电解质为锂镧锆氧（LLZO）、钽掺杂锂镧锆氧（Ta-LLZO）、锂镧钛氧（LLTO）、磷酸钛铝锂（LATP）、磷酸锗铝锂（LAGP）中的一种或几种混合。

2.根据权利要求1所述的一种负极涂覆固态电解质浆料制备全固态锂离子电池的方法，其特征在于步骤（3）所述的油性聚合物固态电解质为油性聚合物基体与锂盐的混合物，锂盐所占比例为10%~60%，其中油性聚合物基体为聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）、聚丙烯腈（PAN）中的一种或几种混合，锂盐为LiN(SO₂CF₃)₂、LiClO₄、LiSO₂CF₃、LiB(C₂O₄)₂、LiPF₆和LiI中的一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的一种负极涂覆固态电解质浆料制备全固态锂离子电池的方法，其特征在于步骤（2）所述的油性有机粘结剂为PVDF、PVDF-HFP、PAN、或步骤（3）中所述的油性聚合物固态电解质中的一种或几种混合。

4.一种全固态锂离子电池，其特征在于，其通过权利要求1~3任一项所述的方法制备得到。