[发明专利]用于固态电池负极的导电材料及其制备方法和以其制备的负极复合材料有效

专利信息
申请号: 202110765882.0 申请日: 2021-07-07
公开(公告)号: CN113206256B 公开(公告)日: 2021-10-15
发明(设计)人: 李爱军;黄杜斌;王春源;邬金龙;何鑫;刘兴坤;魏海旭 申请(专利权)人: 北京金羽新能科技有限公司
主分类号: H01M4/62 分类号: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/052
代理公司: 北京智丞瀚方知识产权代理有限公司 11810 代理人: 姜司晨
地址: 100089 北京市海淀区温泉*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 用于 固态 电池 负极 导电 材料 及其 制备 方法 以其 复合材料
【权利要求书】:

1.一种固态电池复合负极,其特征在于,是将固态电池负极复合材料,均匀覆盖并采用高温加压的方式固定于锂基体上得到的;具体为:锂基体厚度5-60μm,在惰性气体氛围下,将覆盖有固态电池负极复合材料的锂基体以等静压力100-1000 MPa,温度300-600℃,压制成厚度为20-120μm的薄片,即可得到固态电池复合负极;所述锂基体为锂金属、锂铝合金、锂镁合金或锂硼合金;

所述固态电池负极复合材料,包括固态电解质和用于固态电池负极的导电材料;所述固态电池负极复合材料是将固态电解质与用于固态电池负极的导电材料混合分散处理得到的;所述固态电解质为硫化物型固态电解质、聚合物型固态电解质、卤化物型固态电解质或氧化物型固态电解质;所述固态电解质为固态电解质颗粒、固态电解质粉末和/或固态电解质微球;

所述用于固态电池负极的导电材料为对导电炭材料表面改性后得到的改性导电炭材料;所述改性导电炭材料为将偶联剂接枝到导电炭材料表面后得到的材料;

所述偶联剂包括加热能够分解得到无机氧化物固体的化合物或加热能同时分解得到无机氧化物固体和磷酸的化合物。

2.根据权利要求1所述的一种固态电池复合负极,其特征在于,所述用于固态电池负极的导电材料中,导电炭材料包括碳材料和/或羟基化碳材料;所述羟基化碳材料为接有羟基基团的碳材料。

3.根据权利要求2所述的一种固态电池复合负极,其特征在于,所述用于固态电池负极的导电材料中,碳材料包括纳米碳球、导电炭黑、碳纳米管、碳纳米棒或碳纤维;所述羟基化碳材料包括羟基化纳米碳球、羟基化导电炭黑、羟基化碳纳米管、羟基化碳纳米棒或羟基化碳纤维。

4.根据权利要求3所述的一种固态电池复合负极,其特征在于,所述用于固态电池负极的导电材料中,偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂或铝类偶联剂。

5. 根据权利要求1-4中任一项所述的一种固态电池复合负极,其特征在于,所述用于固态电池负极的导电材料的制备方法为:将偶联剂溶于溶剂中,搅拌均匀后再加入碳材料和/或羟基化碳材料,充分分散,过滤烘干即可得到所述用于固态电池负极的导电材料;具体为:偶联剂1-3重量份,溶剂7-9重量份,以1000-10000 r/min的转速充分搅拌5-30min后,再加入0.16-0.60重量份的碳材料和/或羟基化碳材料充分分散,分散时间为10-60min,分散液过滤并于50-80℃真空烘干即可。

6.根据权利要求5所述的一种固态电池复合负极,其特征在于,所述固态电池负极复合材料的制备方法,是将所述用于固态电池负极的导电材料与所述固态电解质按照质量比(5-50):(50-95)采用湿法混合的方式充分分散,即可得到所述固态电池负极复合材料。

7.一种固态电池,其特征在于,包含有权利要求6所述的固态电池复合负极。

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