[发明专利]具有准固态锂凝胶层的无阳极固态电池

权利要求书

1.一种抗枝晶无阳极固态电池，包括阴极层、阳极集流体层、在所述阴极层和所述阳极集流体层之间的锂凝胶隔膜层，和位于所述锂凝胶隔膜层和所述阳极集流体层之间的抗枝晶层，其中所述抗枝晶层阻止枝晶形成。

2.如权利要求1所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述锂凝胶隔膜层包括第一胶层、第二胶层，和位于所述第一胶层与所述第二胶层之间的锂凝胶层。

3.如权利要求2所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述锂凝胶层包括：支架材料、盐、溶剂和至少一种添加剂。

4.根据权利要求3所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述至少一种添加剂包括聚合物和交联剂。

5.根据权利要求3所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述第一胶层和所述第二胶层包括锂导体陶瓷。

6.根据权利要求1所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述抗枝晶层的存在导致成核势垒的能量降低，使锂离子沉积到所述阳极集流体层上。

7.根据权利要求6所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述抗枝晶层的厚度介于0.05μm到10μm之间。

8.如权利要求7所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述抗枝晶层包括一种或多种选自由下列材料组成的组中的材料：炭黑、乙炔黑、科琴黑、银、锌、金、铋、锡、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素丁苯橡胶(CMC-SBR)。

9.如权利要求8所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述抗枝晶层和所述阳极集流体层之间的第一附着量小于所述抗枝晶层和所述锂凝胶隔膜层之间的第二附着量。

10.如权利要求9所述的抗枝晶无阳极固态电池，其特征在于，所述阳极集流体层为铜。

11.根据权利要求1所述的抗枝晶无阳极固态电池，进一步包括铝阴极集流体。

12.一种抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，所述方法包括：

将抗枝晶层沉积到所述阳极集流体层上；

制作锂凝胶隔膜层；

将阴极集流体层层叠到所述阴极层上；

在所述抗枝晶层和所述阴极层之间层叠所述锂凝胶隔膜层，从而形成所述阴极集流体层、所述阴极层、所述锂凝胶隔膜层、所述抗枝晶层和所述阳极集流体层的层叠电池组；

将所述层叠电池组封装在柔性软包电池中；并且

对所述柔性软包电池内的所述层叠电池组施加热量和压力。

13.如权利要求12所述的抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，其特征在于，制作所述锂凝胶隔膜层包括：

将第一胶层附着到支架上；

将第二胶层附着到所述支架上；并且

将液体电解质渗透到所述支架中。

14.如权利要求13所述的抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，其特征在于，所述液体电解质包括：锂盐、溶剂以及至少一种添加剂。

15.根据权利要求14所述的抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，其特征在于，所述至少一种添加剂包括聚合物和交联剂。

16.如权利要求15所述的抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，其特征在于，施加所述热量使所述液体电解质变成凝胶。

17.根据权利要求12所述的抗枝晶无阳极固态电池的制作方法，其特征在于，所述抗枝晶层的存在导致成核势垒的能量降低，以将锂离子沉积到所述阳极集流体层上。