[发明专利]一种基于硅基阳极的固态二次电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于硅基阳极的固态二次电池，其包含：硅基阳极；固体电解质；以及高能量阴极。与采用液体电解质和硅基阳极的电池相比，根据本发明的基于硅基阳极的固态二次电池的固体电解质和硅基阳极之间的界面能够更稳定，因此本发明的基于硅基阳极的固态二次电池具有改善的循环稳定性，即使在高温下，并且本发明的固态二次电池的体积能量密度高。

技术领域

本发明属于电池技术领域。具体地，本发明涉及一种基于硅基阳极的 固态二次电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种新型的可充电电池，具有高电压、高能量密度、环 保无污染等优点，被誉为“最有前景的化学电源”。

随着低碳经济的方兴未艾，锂离子电池正朝着汽车动力和电网储能等 方向积极发展。

针对新一代的高能量锂离子电池，目前存在例如基于高能量阴极和硅 阳极以及液态电解质的高能量电池和基于锂阳极的固态电池等。

对于基于高能量阴极和硅阳极以及液态电解质的高能量电池，液体电 解质和硅阳极之间的固体电解质界面膜(SEI膜)的生长和不稳定性是电池锂 损失的主要原因。

这种类型的电池的循环稳定性是不令人满意的。并且体积膨胀会导致 严重的各向异性应力，导致颗粒粉碎。

对于基于锂阳极的固态电池，聚合物/陶瓷电解质会被形成的锂枝晶刺 入，导致电池短路。

此外，用于基于锂阳极的固态电池的超薄锂箔(<50μm)的生产还比较昂 贵并难以得到均匀且可重现的锂表面，其对于电池安全非常重要。

因此，本领域中一直在寻找具有良好的循环稳定性和界面稳定性的高 能量二次电池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供具有良好的循环稳定性和界面稳定 性的高能量二次电池，以避免现有技术中高能量二次电池循环稳定性和/或 界面稳定性差的问题。

本发明所要解决的问题通过以下技术方案得以解决：

根据本发明的第一方面，提供一种基于硅基阳极的固态二次电池，其 包含：

硅基阳极；

固体电解质；以及

高能量阴极。

根据本发明的第二方面，提供制备上述基于硅基阳极的固态二次电池 的方法，其包括如下步骤：

i)提供硅基阳极；

ii)提供高能量阴极；和

iii)将硅基阳极和高能量阴极与固体电解质进行组装以得到锂离子电池。

与采用液体电解质和硅基阳极的电池相比，根据本发明的基于硅基阳 极的固态二次电池的固体电解质和硅基阳极之间的界面能够更稳定，因此 具有改善的循环稳定性，即使在高温下。

在下文中，将更全面地体现本发明的其它方面以及更进一步的目的、

特征和优点。

具体实施方案

下面对本发明技术方案进行详细描述。

根据本发明的第一方面，提供一种基于硅基阳极的固态二次电池，其 包含：

硅基阳极；

固体电解质；以及

高能量阴极。

在本申请说明书中，所述硅基阳极包含选自硅单质、硅合金、硅化合 物或硅碳复合材料的硅材料、粘结剂和导电添加剂。