[发明专利]一种制造具有锂阳极的稳定界面的全固态电池的方法

说明书

一种制造具有锂阳极的稳定界面的全固态电池的方法，所述方法包括制备固体电解质层，将锂金属设置于所述固体电解质层上以制备叠合物，以及向所述叠合物发射超声波或声波。所述方法提供了一种在由锂金属形成的阳极和固体电解质层之间具有稳定界面的全固态电池。

技术领域

本发明涉及一种制造在由锂金属形成的阳极和固体电解质层之间具有稳定界面的全固态电池的方法。

背景技术

在金属元素中，锂是具有-3V的最低氧化-还原电势的元素。因此，当锂金属用做锂二次电池的阳极时，可实现约3,860mAh/g的单位重量的容量和约2,060mAh/cm³的单位体积的容量，因此，可以获得具有优异的能量密度的锂二次电池。

然而，锂金属与锂二次电池的液体电解质会剧烈反应，因此，很难使用锂金属做为锂二次电池的阳极。

韩国申请专利号10-1900823和韩国专利特开公开号10-2018-0104173公开了全固态电池。

发明内容

本发明的一方面提供了一种制造在由锂金属形成的阳极和固体电解质层之间可以形成稳定界面以尽量减少两者之间的化学反应的全固态电池的方法。

本发明的另一方面提供了一种制造全固态电池的方法，所述方法包括制备固体电解质层，向所述固体电解质层设置锂金属以制备叠合物，以及向所述叠合物发射超声波或声波。

在一个实施方案中，所述固体电解质层可以包括硫化物基固体电解质。

在另一个实施方案中，所述方法可以进一步包括在设置锂金属之前向所述固体电解质层的一个表面设置阴极。

在另一个实施方案中，在设置阴极时，可以对所述阴极和所述固体电解质层进行堆叠，然后进行加压。

在另一个实施方案中，所述锂金属可以为锂箔。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波时，超声波发生器或声波发生器可以设置于所述叠合物的外部，并且直接地向所述叠合物发射超声波或声波而不用单独的基材密封或覆盖所述叠合物。

在另一个实施方案中，所述超声波发生器或声波发生器可以设置于所述叠合物的外表面的整体或某些区域。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波时，所述叠合物可以插入软包袋中，然后可以向所述叠合物发射超声波或声波。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波中，将所述叠合物插入软包袋中，使得所述叠合物的外表面的整体或某些区域与所述软包袋的内表面相接触。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波时，超声波发生器或声波发生器可以设置于所述软包袋的外部，并且向所述叠合物发射超声波或声波。

在另一个实施方案中，所述超声波发生器或声波发生器可以设置于所述软包袋的外表面的整体或某些区域。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波时，可以向所述叠合物发射具有20kHz至40kHz的频率的超声波或声波1至10分钟。

在另一个实施方案中，向所述叠合物发射超声波或声波可以包括向所述叠合物发射超声波或声波10至30秒，然后暂停超声波或声波向所述叠合物的发射10至30秒，向所述叠合物发射超声波或声波和暂停超声波或声波向所述叠合物的发射可以重复5至10次。

在另一个实施方案中，在向所述叠合物发射超声波或声波时，可以向所述叠合物发射超声波或声波，同时在10MPa至200MPa的压力下在所述叠合物的厚度方向上对所述叠合物进行加压。