[发明专利]一种可充放固体电池用多功能复合正极片、制备方法及二次电池

权利要求书

1.一种可充放固体电池用多功能复合正极片的制备方法，其特征在于，所述多功能复合正极片包括正极集流体层和离子导通电子绝缘层以及位于正极集流体层和离子导通电子绝缘层之间的正极活性物质层；

所述正极活性物质层包括多个正极活性物质组件，所述正极活性物质组件由正极材料、粘结剂、电子导电添加剂和离子导电添加剂制得，

所述正极活性物质层与所述离子导通电子绝缘层可通过二维或三维堆垛结构分布；

所述方法包括按质量比称取正极材料、电子导电添加剂、离子导电添加剂和粘结剂，并逐步加入到溶剂NMP中，控制固含量为40％～60％，搅拌均匀，得到混合浆料，将混合浆料涂布于正极集流体层上，根据正极活性物质层的结构设计，形成其他正极活性物质组件，再在正极活性物质层上制备离子导通电子绝缘层，得到多功能复合正极片；所述正极材料为镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或几种；

所述离子导电添加剂选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、纳米磷酸钛铝锂、聚环氧乙烷中的一种或几种；

粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸甲酯中的一种或几种；

电子导电添加剂选自炭黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；

正极活性物质组件中，正极材料的质量分数为50％-99.6％，粘结剂的质量分数为0.2％-20％，电子导电添加剂的质量分数为0.2％-15％，离子导电添加剂的质量分数为0.05％-40％，正极材料、粘结剂、电子导电添加剂和离子导电添加剂的质量分数之和为100％；

正极集流体层基材的厚度为16μm，正极活性物质层与离子导通电子绝缘层的厚度之和为80～150μm；

所述多个正极活性物质组件以二维层状结构或三维堆垛结构分布；

离子导通电子绝缘层包括离子导电材料，所述离子导电材料由聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧化合物、锂锗磷硫化合物、锂磷氮氧化合物、锂镧钛氧化合物、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、聚丙烯碳酸脂、聚乙烯碳酸脂中的至少一种通过物理或化学键作用构成。

2.根据权利要求1所述的可充放固体电池用多功能复合正极片的制备方法，其特征在于，所述多个正极活性物质组件为等间隔结构分布或三维叉齿结构分布，所述三维叉齿结构分布为齿形阵列结构分布。

3.根据权利要求2所述的可充放固体电池用多功能复合正极片的制备方法，其特征在于，所述多个正极活性物质组件为矩形齿阵列式分布、三角齿阵列式分布或梯形齿阵列式分布中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的可充放固体电池用多功能复合正极片的制备方法，其特征在于，所述多个正极活性物质组件中的正极材料不同，正极材料的质量分数相同。

5.根据权利要求1所述的可充放固体电池用多功能复合正极片的制备方法，其特征在于，所述多个正极活性物质组件中的正极材料相同，正极材料的质量分数不同。