一种复合电极材料的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107910530A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711150941.3(22)申请日2017.11.18(71)申请人哈尔滨工业大学地址150000黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人高云智曹毅孙震(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206代理人高媛(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0562(2010.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种复合电极材料的制备方法及其应用(57)摘要一种复合电极材料的制备方法及其应用，属于电池材料制备技术领域。所述方法如下：将正极活性物质、电解质原材料和导电剂材料溶解于溶剂中，搅拌，待混合均匀后，置于60℃条件下干燥，获得混合物；将混合物置于管式炉中热处理，获得复合电极材料。本发明的优点是：在液相条件下，使电解质原材料，导电剂材料在电极材料位置充分混合接触，在活性物质表面原位生成电解质材料，有利于形成良好的固-固界面，增大电极材料与电解质的接触面积，在一定程度上降低界面阻抗，实现了固态电池的大倍率放电；在构筑离子传递通道的同时，添加导电剂，提高电子导电能力；制备方法简单，易于大规模，大批量制备。CN107910530ACN107910530A权利要求书1/1页1.一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：步骤一：将正极活性物质、电解质原材料和导电剂材料按照70:20:10的质量比溶解于溶剂中，固含量为40%，搅拌，待混合均匀后，置于60℃条件下干燥24h，获得混合物；步骤二：将步骤一得到的混合物置于管式炉中，在260℃温度下真空热处理1h，并急速降温，获得复合电极材料。2.根据权利要求1所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述溶剂为松香水、低链烷烃、醇类或醚类溶剂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述正极活性物质为钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰三元材料中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述电解质原材料，通过液相法在正极活性物质表面直接原位合成，得到固态电解质。5.根据权利要求4所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述的电解质原材料主体为硫化锂和五硫化二磷，氯化锂、氧化锂、五氧化二磷、三氧化二硼、氮化锂、二硫化硅、二硫化锗、二硫化硒、二硫化锡中的二种或多种在电解质原材料中部分掺杂；所述的固态电解质为硫化物系固态电解质。6.根据权利要求1所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述导电剂材料为导电炭黑、导电石墨、科琴黑、碳纳米管或VGCF中的一种。7.根据权利要求1所述的一种复合电极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述的急速降温降温速度为50℃/min，降低至室温。8.一种权利要求1~7任一权利要求制备的复合电极材料的应用，其特征在于：所述的复合电极材料应用于全固态电池中。2CN107910530A说明书1/2页一种复合电极材料的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于电池材料制备技术领域，具体涉及一种复合电极材料的制备方法及其应用。背景技术[0002]全固态电池是一类以固体电解质取代传统液态电解质的新型高安全性锂离子电池，其电解质主要分为聚合物固态电解质和无机固态电解质。其中，由于具有更高的安全性，无机固体电解质得到了广泛的关注和快速的发展。[0003]然而，全固态锂电池尚存在问题。固态电池中的电化学反应发生在由“活性物质（固）/导电剂（固）/固体电解质（固）”构成的三相界面。三相界面的性质决定电池的电化学性能和循环稳定性。现有的电解质存在电导率低、烧结温度高、批量制备困难的问题，为解决这一问题，需研究和开发电极活性材料、固体电解质和导电剂的复合工艺及电极制备技术。发明内容[0004]本发明的目的是为了解决现有的电解质电导率较低、烧结温度较高、大批量制备困难的问题，提供一种操作简单、生产成本较低、能大批量生产的复合电极材料的制备方法及其应用，所得电解质离子电导率较高，烧结温度较低，构建了良好的固-固界面，实现了固态电池的大倍率放电，具有较强的实用性。[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种复合电极材料的制备方法，所述方法具体步骤如下：步骤一：将正极活性物质、电解质原材料和导电剂材料按照70:20:10的质量比溶解于溶剂中，固含量为40%，搅拌，待混合均匀后，置于60℃条件下干燥24h，获得混合物；步骤二：将步骤一得到的混合物置于管式炉中，在26