[发明专利]一种固态电解质薄膜的热处理方法及锂电芯结构

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，一种固态电解质薄膜的热处理方法及锂电芯结构。固态电解质薄膜的热处理方法，包括：提供具有一定厚度的待处理固态电解质薄膜，待处理固态电解质薄膜形成在电极结构上，待处理固态电解质薄膜包括固态电解质分子；选定特定波长以及脉冲参数的脉冲光源对所述待处理固态电解质薄膜进行热处理，特定波长的脉冲光源的光子能量大于或等于固态电解质分子的能级跃迁前后的能量差；冷却热处理后的固态电解质薄膜。采用特定的脉冲光源对待处理固态电解质薄膜进行热处理，从而改变待处理固态电解质薄膜的晶相结构，从而改变固态电解质薄膜的体相和晶界阻抗，提高导电性能。

【技术领域】

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种固态电解质薄膜的热处理方法及锂电芯结构。

【背景技术】

在制备锂电池的过程中，需要依据实际需要，对固态电解质薄膜进行处理。其中，热处理技术可以改变固态电解质薄膜的特性，使固态电解质薄膜的晶界阻抗减小，从而提高导电锂离子的传导；其次，热处理技术也可以对固态电解质薄膜和电极之间的界面接触性能进行改善，降低界面阻抗，从而提高电池性能。

现有技术主要是使用加热器对固态电解质薄膜进行加热处理，由于加热过程的不可控性，容易对电极材料的结构产生较大的影响，导致电极材料的容量保持率和结构稳定性能降低。因此，亟待提出一种新的对固态电解质加热技术以解决上述存在的问题。

【发明内容】

为克服目前对固态电解质薄膜加热时，导致电极材料的容量保持率和结构稳定性降低的问题，本发明提供一种能实现对固态电解质薄膜进行很好的热处理以提高固态电解质薄膜的导电性能，且很好的维持电极材料导电性能的固态电解质薄膜的热处理方法。

本发明为了解决上述技术问题，提供一技术方案如下：一种固态电解质薄膜的热处理方法，包括如下步骤：

提供具有一定厚度的待处理固态电解质薄膜，所述待处理固态电解质薄膜形成在电极结构上，所述待处理固态电解质薄膜包括固态电解质分子；

选定特定波长以及脉冲参数的脉冲光源对所述待处理固态电解质薄膜进行热处理，特定波长的脉冲光源的光子能量等于固态电解质分子的能级跃迁前后的能量差；所述待处理固态电解质薄膜的光吸收度大于所述电极结构的光吸收度；

冷却热处理后的固态电解质薄膜；

选定特定波长的具体步骤如下：依据待处理固态电解质薄膜与电极结构的材料，分别测出其吸收光谱曲线图进行比对，以获得特定的波长范围；在所述特定波长范围内，所述待处理固态电解质薄膜的光吸收度比所述电极结构的光吸收度大2-10倍；

选定特定波长的脉冲光源还包括以下步骤：在特定波长范围中选定一特定波长，具有该波长的光子能量大于所述固态电解质分子跃迁到第一能级前后能量差，且小于所述电极结构分子发生能级跃迁前后的能量差。

优选地，在提供待处理固态电解质薄膜之前，包括以下步骤：依据选定的电极以及固态电解质的能级，对选定的固态电解质进行元素掺杂并形成在电极结构之上，以获得待处理固态电解质薄膜。

优选地，所述待处理固态电解质薄膜包括无机型固态电解质，所述无机型固态电解质包括Li-La-Zr-O型材料或者对其进行元素掺杂后的材料；所述电极结构包括正极结构和/或负极结构，所述正极结构包括正极极片和形成在正极极片之上的正极活性材料，所述正极活性材料包括LiCoO2，LiMnO2，LiNiO2，LiVO2，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ，LiMn2O4，LiFePO4，LiMnPO4，LiNiPO4，Li2FeSiO4中一种或者几种组合物，所述负极结构包括负极极片和形成在负极极片之上的负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、Li金属、Si，所述特定波长脉冲光源的波长范围为：210-500nm。