[发明专利]层状全固态锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

a.制备正极或负极陶瓷片，将陶瓷片表面抛光，备用；

b.用溶胶凝胶法制备锂镧钛氧溶胶液；

c.将所述锂镧钛氧溶胶液旋涂在a步骤抛光后的陶瓷片上，再烘烤陶瓷片，使有机物挥发，最后高温退火，即可在陶瓷片表面得到锂镧钛氧薄膜；所述高温退火工艺为：先升温至350～450℃，热处理5～15min；再快速升温至600～900℃，退火处理5～15min；

c步骤所述升温的速率为25～45℃/s；

所述方法还包括：e.在步骤c或d得到的锂镧钛氧薄膜上加上一层负极或正极材料；

b步骤所述溶胶凝胶法制备锂镧钛氧溶胶液的方法为：

①将镧盐和锂盐溶解在溶剂a中，得到溶液A；

②将钛盐溶解在溶剂b中，得到溶液B；

③将溶液A滴入持续搅拌的溶液B中，得到溶液C；

④将溶液C搅拌1～3h后滴入硝酸或醋酸，所述硝酸或醋酸与钛盐的摩尔比为1～5：10，而后继续搅拌8h～14h，再将溶液C静置陈化12h～24h，得到锂镧钛氧前驱体溶液。

2.根据权利要求1所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：d.重复c步骤4～12次。

3.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，a步骤所述正极或负极陶瓷片的制备方法为：将正极或负极粉末造粒，压片，排胶，烧结，得到陶瓷片，所述正极粉末为钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂中的至少一种；所述负极粉末为石墨、金属锂、尖晶石钛酸锂中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度600～1100 ℃，烧结的保温时间2～5 h。

5.根据权利要求4所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述烧结在马弗炉中烧结。

6.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐为硝酸镧、乙酸镧或草酸镧中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述锂盐为硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂或氯化锂中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述溶剂a为乙二醇甲醚、乙醇或乙二醇中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述钛盐为钛酸四丁酯或钛酸异丙酯中的至少一种。

10.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述溶剂b为乙酰丙酮。

11.根据权利要求1所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐、锂盐和钛盐的摩尔比为2/3-X:3X:1，其中0X≤0.16。

12.根据权利要求1或11所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述溶液A中锂盐的浓度为0.1～0.4 mol/L；所述钛盐与溶剂b的摩尔比为1：1～2。

13.根据权利要求1或2所述的层状全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，c步骤所述旋涂速率为3000～6000r/min，时间为20～40s。

14.层状全固态锂离子电池，其特征在于，所述层状全固态锂离子电池的膜锂镧钛氧颗粒为纳米级，致密性好，固态电解质与正负极的界面阻抗低；采用权利要求1～13任一项所述的方法制备得到。