[发明专利]一种弱化硫化物电解质固态电池内阻的方法

说明书

本发明属于全固态电池技术领域，特别涉及一种弱化硫化物电解质固态电池内阻的方法，所述硫化物电解质固态电池包括依次叠合的正极层、硫化物固体电解质层和负极层；所述硫化物固体电解质层与正极层接触的一侧形成有正极融合层，硫化物固体电解质层与负极层接触的一侧形成有负极融合层，且所述正极融合层和负极融合层为硫化物固体电解质层在6‑15V电压和/或0.01‑0.2C电流的环境下与正极层/负极层发生界面反应后形成的SEI膜。本发明高电压和/或小电流处理预制电芯的方式，使得制得的固态电池具有电阻低、循环性能优良的特点。

技术领域

本发明属于固态电池技术领域，特别涉及一种弱化硫化物电解质固态电池内阻的方法。

背景技术

锂离子电池作为一种高比能的化学电源，被广泛地应用于能源、交通、通信、电动工具等领域。锂离子电池自1991年开始商业化至目前得到大规模的应用，在此过程中也伴随着不断的发展。目前，市售的固态电池使用的多数为有机溶剂作为溶媒的有机电解液，存在毒性大、易燃烧、分解点位低(＜4.5V Vs Li/Li+)、安全性差的缺点。

为此，人们尝试将液态电解质换成全固态电解质，由于电池中不存在有机易燃溶媒，电池的安全性有效提高，但是固态电池由于电极与电解质之间均为固固界面接触，存在界面接触不良、界面阻抗大的问题。上述固态电池在长期使用过程中会出现发热现状，电解质、正极、负极在发热冷却过程中会发生一定的膨胀或收缩，继而使电解质、正极、负极之间的界面结合进一步恶化，导致电池循环性能下降。

因此，提供一种可以有效降低固固界面阻抗、循环性能优良的全固态电解质，已成为固态电池领域科研人员急需开发的课题之一。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种弱化硫化物电解质固态电池内阻的方法，其在高电压和/或小电流的环境下形成SEI膜层，有效降低了固态电池的固固界面阻抗，保障了固态电池优良的循环性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种弱化硫化物电解质固态电池内阻的方法，所述硫化物电解质固态电池包括依次叠合的正极层、硫化物固体电解质层和负极层，其特征在于，包括以下步骤：

①、电极层的制备

正极层：将正极活性材料粉体+硫化物固体电解质粉体分散于正极用有机溶剂中制成正极浆料，将正极浆料涂覆于正极箔片上，烘干正极用有机溶剂，形成正极层；

负极层：将负极活性材料粉体+硫化物固体电解质粉体分散于负极用有机溶剂中制成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极箔片上，烘干负极用有机溶剂，形成负极层；

②、硫化物固体电解质浆料的制备

将硫化物固体电解质粉体分散于电解质用有机溶剂中，制成硫化物固体电解质浆料；

③、电芯的制备

在正极层/负极层上流延硫化物固体电解质浆料，再将负极层/正极层铺装于硫化物固体电解质浆料的上方，干燥硫化物固体电解质至粘稠状，在190℃-210℃的温度下边辊压边干燥，得到压合为一体的正极层-硫化物固体电解质层-负极层，即为预制电芯；

④、电压和/或电流处理

将预制电芯接入6-15V电压和/或0.01-0.2C电流，电压处理20s-40s和/或电流循环1-2周，至所述硫化物固体电解质层在与所述正极层接触的一侧形成有正极融合层，硫化物固体电解质层在与所述负极层接触的一侧形成有负极融合层，得到成品电芯；

⑤、电池组装

在成品电芯上安装极耳并以铝塑膜包覆，安装电池外盒，得到最终的固态电池。