[发明专利]一种低成本高容量全固态锂离子电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种低成本高容量全固态锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：正极的制备；采用表面包覆有磷酸钒锂的镍钴锰酸锂作为正极活性物质，将正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得正极材料；负极的制备：利用水热合成法以含硅生物质碳的物质作为原料制得硅‑碳复合材料作为负极活性物质，其与导电剂、粘结剂混合，制得负极材料；组装：将上述制得的正极材料和负极材料分别涂覆在经过表面抛光处理的固体电解质材料的面，然后在所述正极材料和负极材料的外表面分别加上正极集流体和负极集流体，用不锈钢外壳封装，制得全固态锂离子电池。该电池容量大，制备成本低，无毒环保。

主权项

1.一种低成本高容量全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)正极的制备采用镍钴锰酸锂作为正极活性材料，将镍钴锰酸锂置于基板上作为衬底，磷酸钒锂材料作为靶材，置于射频磁控溅射设备内，采用射频磁控溅射的方法在镍钴锰酸锂表面包覆一层磷酸钒锂作为包覆层，其可以作为正极活性物质；将正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得正极材料；(2)负极的制备a)将含硅生物质碳研磨成粉末，然后与偏硅酸钠进行均匀混合，并在惰性气氛中400‑1700℃下碳化处理1‑10h，制得硅‑碳复合物前驱体；其中，所述偏硅酸钠与含硅生物质碳粉末的质量比为(2‑10)：100；b)将上述制得的硅‑碳复合物前驱体研磨过筛后，依次用酸和水反复清洗2‑5次，得到干净的硅‑碳复合物前驱体浑浊液；c)将上述制得的硅‑碳复合物前驱体浑浊液转移至水热釜中，并加入镁粉，同时加入氢氧化钠来调节pH至10‑13，然后密封，在160‑250℃下反应2‑24h，密封水热反应过程中需不断搅拌，反应结束后，冷却至室温，沉淀依次用酸和水反复清洗2‑5次，烘干得到硅‑碳复合材料，其作为负极活性物质；其中镁粉与硅‑碳复合物前驱体浑浊液中的硅的摩尔比为(0.5‑5)：1；d)将上述制得负极活性物质、导电剂和粘结剂混合均匀制得负极材料；(3)组装将上述制得的正极材料和负极材料分别涂覆在经过表面抛光处理的固体电解质材料的表面，然后在所述正极材料和负极材料的外表面分别加上正极集流体和负极集流体，用不锈钢外壳封装，制得全固态锂离子电池。