一种固态电池用正极片及其制备方法和应用.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CN112786840A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202110129833.8(22)申请日2021.01.29(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214100江苏省无锡市锡山经济开发区东部园区大成路1098(72)发明人王磊黄海强李瑞杰陈少杰周龙捷(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M4/1391(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种固态电池用正极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种固态电池用正极片及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将第一浆料涂布在集流体上，干燥后辊压，在集流体上形成第一活性层，得到第一前驱体；(2)将第二浆料涂布在第一前驱体的第一活性层上，干燥后辊压，得到第二活性层，经温等静压处理后得到所述固态电池用正极片；所述第一活性层和第二活性层中均包含无机固态电解质。本发明所述制备方法可以提高固态电池用正极片的倍率性能和机械强度，有效地控制了粘结剂和导电剂分层分布，有利于推动全固态电池商业化应用。CN112786840ACN112786840A权利要求书1/2页1.一种固态电池用正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将第一浆料涂布在集流体上，干燥后辊压，在集流体上形成第一活性层，得到第一前驱体；(2)将第二浆料涂布在第一前驱体的第一活性层上，干燥后辊压，得到第二活性层，经温等静压处理后得到所述固态电池用正极片；所述第一活性层和第二活性层中均包含无机固态电解质；步骤(1)所述第一浆料中的粘结剂和溶剂与步骤(2)所述第二浆料中的粘结剂和溶剂为不同种类，且第二浆料中的溶剂不能溶解第一浆料的粘结剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机固态电解质包括氧化物固态电解质和/或硫化物固态电解质，优选为硫化物固态电解质；优选地，所述硫化物固态电解质包括thio‑LISICON、Li10GeP2S12、Li6PS5Cl、Li10SnP2S12、Li2S‑P2S5、Li2S‑SiS2或Li2S‑B2S3中的任意一种或至少两种的组合。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一浆料和步骤(2)所述第二浆料均包括活性物质、导电剂、粘结剂、无机固态电解质和溶剂；优选地，所述第一浆料中，活性物质、导电剂、粘结剂和无机固态电解质的质量比为(70～90):(4～10):(3～10):(3～10)；优选地，所述第二浆料中，活性物质、导电剂、粘结剂和无机固态电解质的质量比为(45～80):(0.5～2):(1～3):(15～50)；优选地，所述活性物质包括LiNixCoyMzO2和离子导体包覆层，其中，M包括Mn、Al、Zr、Ti、V、Mg、Fe或Mo中的任意一种或至少两种的组合，0≤x＜1，0≤y＜1，0≤z＜1，且x+y+z＝1；优选地，所述离子导体包覆层的厚度为1～10nm；优选地，所述离子导体包覆层包括Li2TiO3、LiNbO3、Li3BO3、Li2ZrO3、LiCoO3、LiPO3、Li2MnO4、Al(PO3)3、La(PO3)3或NaPO3中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂包括零维导电剂、一维导电剂或二维导电剂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述零维导电剂包括导电炭黑和/或乙炔黑；优选地，所述一维导电剂包括碳纳米管和/或气相生长碳纤维；优选地，所述二维导电剂包括石墨烯；优选地，所述粘结剂包括PVDF5130、PVDF75130、PVDF21216、PVDF6020、PVDF‑HVS900、PVDF‑HFP、PVDF‑LBG、NBR、HNBR、SBR、SBS、SEBS、PTEF或PEO中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述粘结剂的分子量为20～500万；优选地，所述溶剂包括二氯甲烷、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、甲苯、2,4‑二甲基‑3‑戊酮、一氯代苯、二甲苯、苯甲醚、环己酮、1,3,5‑三甲苯、正癸烷或甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一浆料的固含量≥70％；优选地，步骤(2)所述第二浆料的固含量为50～70％。6.如权利要求1‑5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述集流体包括涂碳2CN112786840A权利要求书2/2页铝箔和/或铝箔；优选地，步骤(1)所述第一活性层的厚度为15～35μm；优选