[发明专利]适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池

说明书

本发明公开了一种适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池。所述负极材料层包括：由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构，以及分散并粘结于所述网络状结构中的负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂。本发明的负极材料层中，聚合物纤维作为粘结剂构建网络状结构，有利于负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂的均匀分散，硫化物固态电解质具有良好的离子传导能力，分散在网络状结构中为电池的充放电提供离子传输通道，避免电解液的加入，组装成全固态电池，提升了电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，涉及一种适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法和用途，尤其涉及一种全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池。

背景技术

随着电子产品以及新能源汽车的大量普及，作为其电源的锂电池，因具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高和无记忆效应等优点，越来越受到重视，从而不可避免的对锂电池的安全性、能量密度等要求也有越来越高。

目前市场广泛使用的锂离子电池所用的电解质为有机液态电解质，这也带来了一系列问题。液体电解质一般由锂盐、有机溶剂及添加剂组成，其室温下为易于流动的液体状态。在电池受到强烈碰撞或电池内部膨胀等作用后，电池包装很容易发生破损，液体电解质会泄漏出来。由于液体电解质含有大量的易燃、易爆的有机溶剂，因而产生极大的安全隐患。另外在液态锂离子电池中所使用的液态电解质的量难以再降低，这对我们提高锂离子电池的质量能量密度和体积能量密度都存在较大困难。与传统的液态锂离子电池相比较，固态电池有很多优势，发展前景值得期待。其采用不燃的固态无机物作为电解质，不但具有较高的能量密度，且同时具有良好的安全性。

现有液态电池技术虽然很成熟，但安全问题依然存在。液态电解制室温下为易于流动的液体状态，在电池受到强烈碰撞或电池内部膨胀等作用后，电池包装很容易发生破损，液体电解质会泄漏出来。由于液体电解质含有大量的易燃、易爆的有机溶剂，因而产生极大的安全隐患。

另外在液态锂离子电池中所使用的液态电解质的量难以再降低，这对我们提高锂离子电池的质量能量密度和体积能量密度都存在较大困难。

全固态电池技术目前仍处于研发阶段，目前主要应用湿法匀浆涂布的方式进行极片的制备，但硫化物固态电解质与大部分溶剂不稳定，即使稳定的溶剂，在球磨过程中也会有所反应，使得硫化物电解质离子电导率下降，从而增加极片以及电池的阻抗，使得电池倍率性能下降，影响电池的循环性能。另外溶剂的添加增加了烘干、溶剂回收处理等工序，增加了成本且可能造成环境污染。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法和用途，尤其在于提供一种全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种全固态电池的负极材料层，所述负极材料层包括：由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构，以及分散并粘结于所述网络状结构中的负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂。

本发明的负极材料层中，聚合物纤维作为粘结剂构建网络状结构，有利于负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂的均匀分散，硫化物固态电解质具有良好的离子传导能力，分散在网络状结构中为电池的充放电提供离子传输通道，避免电解液的加入，组装成全固态电池，提升了电池的安全性能。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。