本申請(qǐng)涉及新能源領(lǐng)域，尤其涉及鋰電池。

背景技術(shù)：

1、具有高能量密度和安全性的固態(tài)電池是下一代儲(chǔ)能應(yīng)用的理想候選者，有望突破液態(tài)鋰離子電池技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)更高的能量密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命和更好的安全性能。此外，固態(tài)電池可引入更高比容量的鋰金屬負(fù)極，鋰金屬負(fù)極的理論比容量為3680mah/g，遠(yuǎn)高于理論比容量?jī)H為372mah/g的碳基石墨材料，這有利于提高鋰電池的能量密度。由于鋰金屬較活潑，質(zhì)地較柔軟，很難通過機(jī)械方式處理成如電極片一樣的薄而規(guī)整的鋰箔。目前薄膜型鋰金屬負(fù)極的生產(chǎn)工藝技術(shù)路線主要包括熱熔融法、復(fù)合金屬法、電沉積法。然而，熱熔融法耗能較高，復(fù)合金屬法容易出現(xiàn)合金偏析現(xiàn)象、且存在界面接觸性差的問題，而電沉積法對(duì)工藝參數(shù)的控制精準(zhǔn)程度要求很高、且耗時(shí)往往很長(zhǎng)、難以批量化生產(chǎn)。目前薄膜型鋰金屬負(fù)極的生產(chǎn)工藝仍待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法、鋰電池，以解決薄膜型鋰金屬負(fù)極的生產(chǎn)工藝仍待改進(jìn)的技術(shù)問題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，所述鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟：

3、提供復(fù)合電解質(zhì)分散液，所述復(fù)合電解質(zhì)溶液中分散有聚合物和氧化物電解質(zhì)；

4、將所述復(fù)合電解質(zhì)分散液涂布至鋰金屬薄片表面形成液膜；

5、對(duì)所述液膜進(jìn)行干燥處理，得到預(yù)制復(fù)合結(jié)構(gòu)；

6、對(duì)所述預(yù)制復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行輥壓處理，得到鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)。

7、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述聚合物為聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚酰亞胺、芳綸中的至少一種。

8、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述氧化物電解質(zhì)為磷酸鈦鋁鋰、鋰鑭鋯氧、鋰鑭鋯鈦氧中的至少一種。

9、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述氧化物電解質(zhì)的粒徑為0.4～2μm。

10、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述復(fù)合電解質(zhì)分散液中，所述聚合物的重量百分比濃度為1％～10％；和/或，

11、所述復(fù)合電解質(zhì)分散液中，所述氧化物電解質(zhì)的重量百分比濃度為20％～40％。

12、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述液膜的厚度為2～5μm。

13、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述輥壓的壓力為1mpa～6mpa，速率為0.1m/s～3m/s，時(shí)間為0.1h～5h，溫度為25～100℃。

14、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述鋰金屬薄片的厚度為50～60μm。

15、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的厚度為20～30μm。

16、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鋰電池，所述鋰電池包括第一方面任一實(shí)施例所述的方法制備得到的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)。

17、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

18、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，所述的復(fù)合電解質(zhì)分散液含有聚合物和氧化物電解質(zhì)，將所述復(fù)合電解質(zhì)分散液涂布至鋰金屬薄片表面，在干燥后會(huì)形成具有韌性、比較柔軟的電解質(zhì)材料，容易分散鋰金屬薄片在輥壓過程中的應(yīng)力；且所述電解質(zhì)材料和鋰金屬相接觸的表面摩擦力較小，鋰不容易發(fā)生局部褶皺和粘黏。

技術(shù)特征：

1.一種鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述聚合物為聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚酰亞胺、芳綸中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述氧化物電解質(zhì)為磷酸鈦鋁鋰、鋰鑭鋯氧、鋰鑭鋯鈦氧中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述氧化物電解質(zhì)的粒徑為0.4～2μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合電解質(zhì)分散液中，所述聚合物的重量百分比濃度為1％～10％；和/或，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述液膜的厚度為2～5μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述輥壓的壓力為1mpa～6mpa，速率為0.1m/s～3m/s，時(shí)間為0.1h～5h，溫度為25～100℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述鋰金屬薄片的厚度為50～60μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的厚度為20～30μm。

10.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的鋰金屬-電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種鋰金屬?電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，所述鋰金屬?電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟：提供復(fù)合電解質(zhì)分散液，所述復(fù)合電解質(zhì)溶液中分散有聚合物和氧化物電解質(zhì)；將所述復(fù)合電解質(zhì)分散液涂布至鋰金屬薄片表面形成液膜；對(duì)所述液膜進(jìn)行干燥處理，得到預(yù)制復(fù)合結(jié)構(gòu)；對(duì)所述預(yù)制復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行輥壓處理，得到鋰金屬?電解質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)所述的復(fù)合電解質(zhì)分散液含有聚合物和氧化物電解質(zhì)，將所述復(fù)合電解質(zhì)分散液涂布至鋰金屬薄片表面，在干燥后會(huì)形成具有韌性、比較柔軟的電解質(zhì)材料，容易分散鋰金屬薄片在輥壓過程中的應(yīng)力；且所述電解質(zhì)材料和鋰金屬相接觸的表面摩擦力較小，鋰不容易發(fā)生局部褶皺和粘黏。

技術(shù)研發(fā)人員：楊麗,張薇,程進(jìn),李宇航,戴欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2