[发明专利]制备固态电解质薄膜的方法、制备全固态电池的方法以及全固态电池

权利要求书

1.一种用于制备全固态电池用固态电解质薄膜的方法，其包括以下步骤：

a)提供导电的基底膜，该基底膜预先涂覆有阳极膜或阴极膜，

b)在所述预先形成的阳极膜或阴极膜上，通过电泳由电解质材料的颗粒的悬浮液沉积形成电解质薄膜，

c)干燥由此获得的膜；

d)通过机械压缩和/或热处理对之前获得的电解质薄膜进行固结，

其特征在于，所沉积的电解质膜的厚度小于5μm，

固体电解质材料颗粒的平均粒径D₅₀小于100nm，

所述电解质颗粒由至少一种无机材料组成，并且

所述电解质材料的颗粒的悬浮液中干固体份的含量在2至20g/L之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固体电解质材料颗粒的平均粒径D₅₀小于或等于30nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态电解质薄膜具有低于10％的孔隙度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机材料选自由以下物质组成的组：

(1)基于锂和磷的氮氧化物的锂化合物，其形式为Li_xPO_yN_z，其中x＝2.8，2y+3z＝7.8且0.16≤z≤0.4，或Li_2.9PO_3.3N_0.46；或者是以下形式的所有变型：Li_wPO_xN_yS_z，其中2x+3y+2z＝5＝w，或Li_wPO_xN_yS_z，3.2≤x≤3.8，0.13≤y≤0.4，0≤z≤0.2，2.9≤w≤3.3，或Li_tP_xAl_yO_uN_vS_w，其中5x+3y＝5，2u+3v+2w＝5+t，2.9≤t≤3.3，0.94≤x≤0.84，0.094≤y≤0.26，3.2≤u≤3.8，0.13≤v≤0.46，0≤w≤0.2；

(2)基于锂、磷和硅的氮氧化物的锂化合物；

(3)LiBON、LiBSO、LiSiPON、LiSON、硫代-LiSiCON、LiPONB类型的锂氮氧化物，其中B、P和S各自代表硼、磷和硫；

(4)化合物La_0.51Li_0.34Ti_2.94、Li_3.4V_0.4Ge_0.6O₄、Li₂O-Nb₂O₅、LiAlGaSPO₄；

(5)基于以下物质的配制物：Li₄SiO₄、Li₃PO₄、Li₂CO₃、B₂O₃、Li₂O、Al(PO₃)₃LiF、P₂S₃、Li₂S、Li₃N、Li₁₄Zn(GeO₄)₄、Li_3.6Ge_0.6V_0.4O₄、LiTi₂(PO₄)₃、Li_0.35La_0.55TiO₃、Li_3.25Ge_0.25P_0.25S₄、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃、Li_1+xAl_xM_2-x(PO₄)₃，其中M＝Ge、Ti和/或Hf，并且其中0x1、Li_1+x+yAl_xTi_2-xSi_yP_3-yO₁₂，其中0≤x≤1且0≤y≤1、Li_1+x+zM_x(Ge_1-yTi_y)_2-xSi_zP_3-zO₁₂，其中0≤x≤0.8；0≤y≤1.0；0≤z≤0.6；

(6)基于4.9LiI-34.1Li₂O-61B₂O₃、0.30Li₂S-0.26B₂S₃-0.44LiI、60Li₂S-40SiS₂、0.02Li₃PO₄-0.98(Li₂S-SiS₂)、2(Li_1.4Ti₂Si_0.4P_2.6O₁₂)-AlPO₄、0.7Li₂S-0.3P₂S₅的配制物。