[发明专利]正极片及其制备方法以及使用正极片的全固态锂二次电池

权利要求书

1.一种正极片，其特征在于：所述正极片包括正极集流体和分布于正极集流体上的复合正极层，复合正极层由分布于正极集流体上的工作电位大于3.8V的高电位正极层和分布于高电位正极层上的工作电位小于或等于3.8V的低电位正极层组成。

2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于：所述高电位正极层和低电位正极层的厚度分别为10～200μm。

3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于：所述高电位正极层含有高电位正极材料、无机固体电解质、导电剂和粘结剂，其中，高电位正极材料、无机固体电解质、导电剂、粘结剂的质量比为48～90:8～50:1～10:1～10，优选60～75:15～30:5:5。

4.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于：所述高电位正极材料选自层状锂金属氧化物、尖晶石结构锂金属氧化物、锂金属磷酸盐、锂金属氟化硫酸盐、锂金属钒酸盐以及对层状锂金属氧化物、尖晶石结构锂金属氧化物、锂金属磷酸盐、锂金属氟化硫酸盐、锂金属钒酸盐的改性材料中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于：所述层状锂金属氧化物选自钴酸锂LiCoO₂、镍酸锂LiNiO₂、三元材料LiNi_mB_nC_(1-m-n)O₂中的至少一种，其中，B、C分别选自Co、Al、Mn中的至少一种，且B和C不相同，0<m<1，0<n<1；所述尖晶石结构锂金属化合物选自锰酸锂LiMn₂O₄和/或镍锰酸锂LiNi_0.5Mn_1.5O₄；所述锂金属磷酸盐选自磷酸钴锂LiCoPO₄和/或磷酸镍锂LiNiPO₄；所述锂金属氟化硫酸盐选自氟化硫酸钴锂LiCoFSO₄；所述锂金属钒酸盐选自钒酸镍锂LiNiVO₄；所述改性材料选自对层状锂金属氧化物、尖晶石结构锂金属氧化物、锂金属磷酸盐、锂金属氟化硫酸盐或锂金属钒酸盐掺杂与包覆处理后的材料，掺杂和包覆的元素选自Al、B、P、Zr、Si、Ti、Ge、Sn、Mg、Ce、W中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于：所述低电位正极层含有低电位正极材料、无机固体电解质、导电剂和粘结剂，其中，低电位正极材料、无机固体电解质、导电剂和粘结剂的质量比为48～90:8～50:1～10:1～10，优选60～75:15～30:5:5。

7.根据权利要求6所述的正极片，其特征在于：所述低电位正极材料选自磷酸铁锂、磷酸铁、钛酸锂、五氧化二钒、金属硫化物、硫代磷酸盐中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的正极片，其特征在于：所述金属硫化物选自CuS₂、FeS₂、MoS₂、NiS、TiS₂中的至少一种；所述硫代磷酸盐选自Li₂FeP₂S₆和/或LiTi₂(PS₄)₃。

9.一种制备权利要求1～8中任一项所述的正极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将高电位正极层的正极材料、无机固体电解质、导电剂、粘结剂以一定质量比混合后，加入适量的有机溶剂混合制成浆料，涂覆于集流体正极集流体表面，干燥后压实，制成高电位正极层；

2)将低电位正极层的正极材料、无机固体电解质、导电剂、粘结剂以一定质量比混合后，加入适量的有机溶剂混合制成浆料，以一定厚度比例涂覆于高电位正极层表面，形成低电位正极层，在保护气体中干燥后压实得到复合正极片。