[发明专利]一种全固态锂离子电池复合型正极膜片及其制造方法

权利要求书

1.一种全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备无钴高镍锂离子正极活性材料；

将所述无钴高镍锂离子正极活性材料与固态电解质、导电剂和粘结剂混合得到正极膜片原料；

将所述正极膜片原料制得全固态锂离子电池复合型正极膜片；

所述无钴高镍锂离子正极活性材料与固态电解质的加入比为(7～9)：(1～2)。

2.如权利要求1所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或组合；

所述粘结剂为聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚四氟乙烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯中的一种或组合；

按照质量百分数计，所述正极膜片原料中，所述无钴高镍锂离子正极活性材料与固态电解质的质量总和占89～97％、所述导电剂占2～6％，所述粘结剂占1～5％。

3.如权利要求1所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述正极膜片原料采用以下方法制得全固态锂离子电池复合型正极膜片：

所述正极膜片原料通过流延制得复合型正极膜带，再将所述复合型正极膜带冲片得到全固态锂离子电池复合型正极膜片。

4.如权利要求1所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述无钴高镍锂离子正极活性材料的制备方法为：

(1)将镍源化合物和第一化合物混合后溶于水，得到第一溶液；

(2)将碱溶于水，得到第二溶液；

(3)向反应设备中加入第三溶液，通入惰性气体，并加热搅拌；

(4)将所述第一溶液和第二溶液加入反应设备，反应完成后过滤烘干，得到第一粉体；

(5)将所述第一粉体与锂源化合物混合，再加入氧化物进行混合，得到第二粉体；

(6)将所述第二粉体烧结后得到所述无钴高镍锂离子正极活性材料；

所述第一化合物包括一水合硫酸锰、四水合硫酸锆、七水合硫酸亚铁、十八水合硫酸铝中的一种或多种；

所述第三溶液包括碱性溶液和/或去离子水；

所述氧化物包括氧化镁、氧化铝、氧化硼、氧化钨、氧化钽、氧化镓、氧化钼、氧化铌、氧化锆、氧化锑、二氧化钛、氧化镧中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述第一粉体与锂源化合物的加入摩尔比为(1～2)：(1.01～1.08)；

所述锂源化合物包括氢氧化锂和/或硝酸锂；

所述氧化物的加入量为所述第一粉体总质量的0.5～3％。

6.如权利要求4所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，向反应设备中加入第三溶液，通入惰性气体，并加热至45-58℃，采用500-900转的转速搅拌；

所述步骤(4)中，将所述第一溶液和第二溶液加入所述反应设备中，控制所述反应设备中反应体系pH在10-12，反应完成后陈化12-72h，过滤烘干，得到第一粉体。

7.如权利要求4所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，所述第二粉体的烧结条件为：

在氧气氛围下，先升温到480～550℃保温3-6小时，再在720～800℃烧结8-16h。

8.如权利要求1所述的全固态锂离子电池复合型正极膜片的制备方法，其特征在于，所述无钴高镍锂离子正极活性材料采取以下方法制得：

A、将氢氧化镍与第一混合液混合搅拌，蒸发后得到第一前驱体；

B、将所述第一前驱体与锂源化合物混合，再加入氧化物进行混合，得的第一混合粉；

C、所述第一混合粉烧结后得到所述无钴高镍锂离子正极活性材料；

所述第一混合液为硝酸铝和/或硝酸锰溶液与柠檬酸、氨水的混合溶液；

所述氧化物包括氧化镁、氧化铝、氧化硼、氧化钨、氧化钽、氧化镓、氧化钼、氧化铌、氧化锆、氧化锑、二氧化钛中的一种或多种。