[发明专利]固态锂电池

权利要求书

1.一种固态锂电池，其特征在于，该锂电池包括：正极极片，负极极片和固态电解质层；所述正极极片含有正极活性物质层；所述正极活性物质层的正极活性物质包括金属氟化物和/或改性金属氟化物复合材料。

2.根据权利要求1所述的固态锂电池，其中，所述金属氟化物为FeF₃、CoF₃、CuF₂、MnF₃、LiFe₂F₆和LiMgFeF₆中的一种或几种任意组合；所述改性金属氟化物复合材料为碳改性金属氟化物复合材料；优选所述碳改性金属氟化物复合材料包含FeF₃/C、CoF₃/C、CuF₂/C和MnF₃/C中的一种或几种任意组合。

3.根据权利要求2所述的固态锂电池，其中，

所述碳改性金属氟化物复合材料的碳源为碳纳米管、炭黑、人造石墨、天然石墨、乙炔黑、石墨烯和含碳有机高分子材料中的一种或几种任意组合；

优选所述碳源为碳纳米管、炭黑、天然石墨、乙炔黑和石墨烯中的一种或几种组合物；

优选所述碳改性金属氟化物复合材料中金属氟化物与碳的质量比为1～50:1。

4.根据权利要求1-3所述的固态锂电池，其中，所述固态电解质层包含固态电解质，所述固态电解质为含锂硫化物固态电解质、含锂氧化物固态电解质和含锂聚合物固态电解质中的任意一种或两种以上；

优选地，所述含锂硫化物固态电解质选自Li₁₀GeP₂S₁₂,Li₃PS₄,Li₃Zn_0.5GeS₄,Li₇P₃S₁₁中的一种或两种以上；所述含锂氧化物固态电解质选自Li₂Al₃Ge₂(PO₄)₃、Li₃La₂TiO₃、LiZr₂Ti(PO₄)₃、Li₂Al₂Ti(PO₄)₃和Li₂TaLa₃Zr₂O₁₂中的一种或两种以上；

优选地，所述含锂聚合物固态电解质选自有机聚合物与锂盐的加工合成产物，所述聚合物为聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚偏氟乙烯中的一种或几种，或共聚单体为氧化乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、碳酸酯和偏氟乙烯中的两种或几种的共聚物；所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4所述的固态锂电池，其中，所述正极极片包括正极集流体，导电剂，粘结剂和所述正极活性物质层。

6.根据权利要求5所述的固态锂电池，其中，所述导电剂，粘结剂和正极活性物质层之间的重量比为(1-10):(1-10):(80-98)，优选为(2-5):(1-5):(90-97)。

7.根据权利要求5或6所述的固态锂电池，其中，

所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、导电碳纳米管、石墨烯和导电碳纤维中的一种或几种任意组合；和/或

所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸、丁苯橡胶和丙烯腈中的一种或几种任意组合。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的固态锂电池，其中，

所述正极活性物质层中还包括固态电解质，优选固态电解质在正极活性物质中的含量为0.1-20重量％。