[发明专利]用于制备电池的导电复合材料的方法以及导电复合材料

说明书

本发明涉及用于制备电池、尤其是固态电池等的导电复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：提供可塑化的离子导电电解质基质，所述电解质基质包括：至少一种第一离子导电材料、尤其是导电盐，以及可塑化的基础材料、尤其是聚合物形式的可塑化的基础材料，和/或至少一种聚电解质；提供离子导电颗粒形式的第二离子导电材料；将离子导电颗粒引入到电解质基质中以制备所述离子导电颗粒和所述电解质基质的混合物；使混合物均匀化，其中利用均匀化装置借助于选自以下方法中的至少一种方法来将混合物均匀化：捏合、挤出和/或辊压。

技术领域

本发明涉及一种用于制备电池、尤其是固态电池等的导电复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供可塑化的离子导电电解质基质，所述电解质基质包括：至少一种第一离子导电材料、尤其是导电盐，以及可塑化的基础材料，尤其是聚合物形式的可塑化的基础材料，和/或至少一种聚电解质，

-提供离子导电颗粒形式的第二离子导电材料，

-将所述离子导电颗粒引入到所述电解质基质中，以制备所述离子导电颗粒和所述电解质基质的混合物，以及

-使所述混合物均匀化。

本发明还涉及一种用于电池、尤其是固态电池等的导电复合材料。

本发明还涉及一种电池、尤其是固态电池，所述电池包括导电复合材料。

虽然本发明一般而言可应用任意的第一离子导电材料，但是参考双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂，LiTFSI，作为第一离子导电材料来阐释本发明。

虽然本发明一般而言可应用任意的可塑化的基础材料，但是参考聚环氧乙烷作为可塑化的基础材料来阐释本发明。

虽然本发明一般而言可应用于任意的电池，但是参考锂离子电池或锂电池形式的电池来阐释本发明。

背景技术

电池、尤其是锂离子电池应用于许多设备中，尤其是便携式设备，例如便携式计算机、智能手机等，以用于为其提供能量。同时，锂离子电池还用于电动车辆中，以便为驱动器供应能量。虽然已知的常规锂离子电池具有高能量密度，但是在汽车领域中，应用已知的锂离子电池可以进行的储能太低，而无法在续航里程和安全性方面与内燃发动机媲美。在车辆中的构造空间和重量方面对电池的规定限制了可能的储能容量。因为已知的锂离子电池已经接近其最大理论能量密度，所以进一步提高存储容量一方面仍受到非常大的限制，而另一方面(即使可以实现的话)也只能以非常高的成本来实现。

发明内容

因此本发明的目的是提供用于制备电池的导电复合材料的方法，导电复合材料以及具有导电复合材料的电池，它们具有高能量密度并且可以简单且成本低廉地制造或运行。

本发明的另一个目的是提供可替代的用于制备电池的导电复合材料的方法、可替代的导电复合材料以及可替代的具有导电复合材料的电池。

在另一个实施方式中，本发明通过用于制备电池、尤其是固态电池等的导电复合材料的方法实现了上述目的，所述方法包括以下步骤：

—提供可塑化的离子导电电解质基质，所述电解质基质包括：

-至少一种第一离子导电材料、尤其是导电盐以及尤其是聚合物形式的可塑化的基础材料，和/或

-至少一种聚电解质，

—提供离子导电颗粒形式的第二离子导电材料，

—将所述离子导电颗粒引入到所述电解质基质中用于制备所述离子导电颗粒和所述电解质基质的混合物，

—使所述混合物均匀化，

其方式为，

利用均匀化装置借助于选自以下方法中的至少一种方法来将所述混合物均匀化：捏合、挤出和/或辊压。

在另一个实施方式中，本发明通过用于电池、尤其是固态电池等的导电复合材料实现了上述目的，所述导电复合材料优选利用根据权利要求1至16中任一项所述的方法制备，所述导电复合材料包括：