[发明专利]柔性全固态电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性全固态电池，包括依次叠设的柔性正极片、固态电解质膜和柔性负极片，其特征在于：所述柔性正极片和所述柔性负极片均包括第一纤维素基体、活性物质、导电剂和第一固态电解质，所述活性物质及导电剂分散在所述第一纤维素基体中，所述固态电解质膜包括第二固态电解质和第二纤维素基体，所述第一固态电解质或者所述第二固态电解质为聚合物电解质，该聚合物电解质包括锂盐和高分子基体，所述锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、全氟烷基磺酸酰亚胺锂盐类、硼酸锂配合物类、磷酸锂配合物类、铝酸锂类中的至少一种，所述高分子基体选自聚环氧乙烷或其改性物、聚丙烯晴或其改性物、聚甲基丙烯酸酯或其改性物、聚氯乙烯或其改性物、聚偏氟乙烯或其改性物、聚碳酸酯或其改性物、聚硅氧烷或其改性物、琥珀腈或其改性物中的至少一种；所述第一纤维素基体为纳米纤维或多枝晶类纤维，所述第二纤维素基体为多枝晶类纤维。

2.如权利要求1所述的柔性全固态电池，其特征在于：所述导电剂选自石墨烯、碳纳米管、SP、KS-6中的至少一种。

3.如权利要求1所述的柔性全固态电池，其特征在于：所述柔性正极片的活性物质选自钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料中的至少一种。

4.如权利要求1所述的柔性全固态电池，其特征在于：所述柔性负极片的活性物质选自锂片、石墨、无定形碳、钛酸锂、金属氧化物中的至少一种。

5.如权利要求1所述的柔性全固态电池，其特征在于：所述第一固态电解质或者所述第二固态电解质为无机固态电解质，该无机固态电解质选自Li₃N、卤化物电解质、硫化物电解质、氧化物电解质、磷酸盐电解质中的至少一种。

6.一种柔性全固态电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将正极活性物质、导电胶、粘结剂、第一固态电解质、第一纤维素基体和溶剂混合搅拌，形成分散均匀的浆料，将所得的浆料倒入放有滤纸的抽滤装置中，过滤成膜，制备柔性正极片；

(2)将负极活性物质、导电胶、粘结剂、第一固态电解质、第一纤维素基体和溶剂混合搅拌，形成分散均匀的浆料，将所得的浆料倒入放有滤纸的抽滤装置中，过滤成膜，制备柔性负极片；

(3)将第二固态电解质在溶剂中充分混合和高速分散，再将高速分散好的第二纤维素基体加入再次高速分散，从而获得均匀的固态电解质浆料，将所得的粘稠浆料倒入放有滤纸的抽滤装置中，过滤成膜，得到固态电解质膜；

(4)该固态电解质膜干燥后，滚压成适当的厚度，将制备的柔性正极片、固态电解质膜和柔性负极片压合在一起，获得柔性全固态电池；

所述第一固态电解质或者所述第二固态电解质为聚合物电解质，该聚合物电解质包括锂盐和高分子基体，所述锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、全氟烷基磺酸酰亚胺锂盐类、硼酸锂配合物类、磷酸锂配合物类、铝酸锂类中的至少一种，所述高分子基体选自聚环氧乙烷或其改性物、聚丙烯晴或其改性物、聚甲基丙烯酸酯或其改性物、聚氯乙烯或其改性物、聚偏氟乙烯或其改性物、聚碳酸酯或其改性物、聚硅氧烷或其改性物、琥珀腈或其改性物中的至少一种；

所述第一纤维素基体为纳米纤维或多枝晶类纤维，所述第二纤维素基体为多枝晶类纤维。

7.如权利要求6所述的柔性全固态电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(2)中的粘结剂均选自聚氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羟甲基纤维素中的至少一种。

8.如权利要求6所述的柔性全固态电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中的溶剂均选自水、乙醇、异丙醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇中的至少一种。