[发明专利]一种固态电池和车辆

说明书

本发明实施例提供了一种固态电池和车辆。所述固态电池包括：含预锂化添加剂的正极层；由纳米银膜组成的负极层；位于所述负极层与所述正极层之间的固态电解质层。本发明实施例通过在正极层复合有预锂化添加剂，在充电过程中对之前因不可逆反应损失的锂离子进行补充，从而提高固态电池的比能量；负极层由纳米银膜组成，在负极层上直接原位形成银锂合金，抑制锂枝晶的生长。同时，由于负极层不直接采用锂合金，固态电池的制造可以直接在空气中进行，提升了固态电池的生产安全性，降低了全固态电池的安全制造门槛。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种固态电池和一种车辆。

背景技术

目前，在相关技术中由于金属锂具有高的理论比容量和低的电位,有望大幅提升现有锂离子电池的能量密度，因此常采用金属锂作为负极。然而,锂枝晶生长导致的安全性差、化学活性高导致空气稳定性差等问题严重阻碍了其大规模实用化进程。锂对空气中的水分和氧化性组分极为敏感,反应产生的绝缘产物,如氢氧化锂等,会堆积在金属锂表面,降低其电化学性能。更为严重的是,如果锂不慎与水接触,会发生剧烈的产氢、产热反应而发生燃烧爆炸。这使得锂金属对运输、存储和加工过程的操作工艺、设备与环境要求苛刻,因而提高了全固态电池的安全制造门槛。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种固态电池和一种车辆。

在本发明的第一方面，本发明实施例提供了一种固态电池，包括：

含预锂化添加剂的正极层；

由纳米银膜组成的负极层；

位于所述负极层与所述正极层之间的固态电解质层。

可选地，所述正极层、所述负极层和所述固态电解质层通过一体化压制烧结工艺连接。

可选地，所述一体化压制烧结工艺的工艺参数包括：

压力范围为10～100兆帕；

加热时间为2～8小时；

温度为200～400摄氏度。

可选地，所述正极层包括镍钴锰酸锂、氮化锂、导电剂和粘结剂，其中所述氮化锂为所述预锂化添加剂。

可选地，所述氮化锂占比为1％～40％。

可选地，所述纳米银膜包括纳米银粉和纤维素。

可选地，所述纳米银粉与所述纤维素混合焊接于铜箔上。

可选地，所述固态电解质层由氧化物组成。

可选地，所述氧化物包括Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_1.3Al_0.3T_1.7P₃O₁₂、Li₃Zr₂Si₂PO₁₂中的至少一种。

在本发明的第二方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括如上所述的固态电池。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例通过在正极层复合有预锂化添加剂，在充电过程中对之前因不可逆反应损失的锂离子进行补充，从而提高固态电池的比能量；负极层由纳米银膜组成，在负极层上直接原位形成银锂合金，抑制锂枝晶的生长。同时，由于负极层不直接采用锂合金，固态电池的制造可以直接在空气中进行，提升了固态电池的生产安全性，降低了全固态电池的安全制造门槛。

附图说明

图1是本发明的一种固态电池实施例的结构图。