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(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CN112133920A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202011063256.9H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2020.09.30(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人马忠龙郑晓醒秦士林赵晓宁(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.H01M4/62(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池(57)摘要本发明公开了一种适用于全固态电池的负极材料层、其制备方法、负极片和全固态电池。所述负极材料层包括:由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构,以及分散并粘结于所述网络状结构中的负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂。本发明的负极材料层中,聚合物纤维作为粘结剂构建网络状结构,有利于负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂的均匀分散,硫化物固态电解质具有良好的离子传导能力,分散在网络状结构中为电池的充放电提供离子传输通道,避免电解液的加入,组装成全固态电池,提升了电池的安全性能。CN112133920ACN112133920A权利要求书1/2页1.一种全固态电池的负极材料层,其特征在于,所述负极材料层包括:由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构,以及分散并粘结于所述网络状结构中的负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂。2.根据权利要求1所述的负极材料层,其特征在于,所述硫化物固态电解质包括Li3PS4、Li7P3S11、Li10GeP2S12、Li6PS5Cl、Li7P2S8I、Li10SnP2S12、Li3.25Ge0.25P0.75S4、式I所示化合物和式II所示化合物中的至少一种;(1-x)Li3PS4·xLiM,式I;式I中,x=0~1.0,M选自Cl、Br或I;(1-y)Li7P3S11·yLiM,式II;式II中,y=0~1.0,M选自Cl、Br或I。3.根据权利要求1或2所述的负极材料层,其特征在于,所述网络状结构通过可纤维化聚合物在剪切力作用下拉丝形成纤维,并在热压处理过程中相互搭接而成;优选地,所述聚合物纤维包括聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸PAA、聚酰亚胺PI、聚丙烯腈PAN、聚丙烯PP、聚乙烯PE和聚苯乙烯PS中的至少一种,优选为PTFE;优选地,所述负极活性物质包括石墨、硅和氧化亚硅中的任意一种或两种的混合物;优选地,所述导电剂包括导电碳材料,所述导电碳材料包括乙炔黑、Super-P、碳纳米管、碳纤维、科琴黑、石墨导电剂和石墨烯中的至少一种。4.根据权利要求1-3任一项所述的负极材料层,其特征在于,以所述负极材料层的总质量为100%计,聚合物纤维的质量占比为0.1%-30%,优选为3%-10%;优选地,以所述负极材料层的总质量为100%计,负极活性物质的质量占比为25%-89.4%,优选为52.5%-71%;优选地,以所述负极材料层的总质量为100%计,所述硫化物固态电解质的质量占比为10%-40%,优选为25%-35%;优选地,以所述负极材料层的总质量为100%计,所述导电剂的质量占比为0.5%-5%,优选1%-2.5%;优选地,所述负极材料层的厚度为30um-300um。5.如权利要求1-4任一项所述的全固态电池的负极材料层的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)按配方量将可纤维化聚合物粉体、负极活性物质、硫化物固态电解质和导电剂混合,然后在剪切力的作用下使可纤维化聚合物粉体拉丝形成纤维,得到混合料;(2)对步骤(1)所述混合料在集流体上进行热压处理,至预设厚度和预设压实密度,得到所述的负极材料层。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述混合料中,可纤维化聚合物的质量占比为0.1%-30%,优选为3%-10%;优选地,步骤(1)所述混合料中,负极活性物质的质量占比为25%-89.4%,优选为52.5%-71%;优选地,步骤(1)所述混合料中,所述硫化物固态电解质的质量占比为10%-40%,优选为25%-35%;2CN112133920A权利要求书2/2页优选地,步骤(1)所述混合料中,所述导电剂的质量占比为0.5%-5%,优选1%-2.5%。7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述混合的速度小于1000rpm,优选为100rpm-800rpm;优选地,步骤(1)所述混合过程中,先将负极活性物