用于固态电池组电池中的降低界面阻抗的方法与流程

本公开涉及一种用于固态电池组电池中的降低界面阻抗的方法。

背景技术：

1、锂离子电池组和锂金属电池组是用于为消费、汽车和航空工业中的电子装置供电的理想候选者，这是由于与包括铅酸电池组、镍镉和镍金属氢化物电池组的其它可再充电电池组技术相比，它们具有相对高的能量密度、高功率密度、缺乏记忆效应和长的循环寿命。

2、固态电池组电池包括固体电解质。固体电解质可以包括第一平面状主表面，其邻接并接触阳极电极的平面状主表面。固体电解质可以包括第二平面状主表面，其邻接并接触阴极电极的平面状主表面。

技术实现思路

1、提供了一种用于制造电池组电池的方法。该方法包括：在真空或惰性气氛内，利用蚀刻工艺从固体电解质的主表面去除钝化层。该方法还包括随后将表面涂层施加到主表面。该方法还包括在电池组电池内将包括表面涂层的固体电解质设置在阳极和阴极之间。

2、在一些实施例中，利用蚀刻工艺包括利用离子束蚀刻工艺、激光蚀刻工艺或等离子体蚀刻工艺。

3、在一些实施例中，施加表面涂层包括将离子导电涂层施加到主表面。

4、在一些实施例中，将离子导电涂层施加到主表面包括将铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)施加到主表面。

5、在一些实施例中，将离子导电涂层施加到主表面包括施加具有至少50纳米的厚度的层以完全覆盖主表面。

6、在一些实施例中，施加表面涂层包括将金属中间层施加到主表面。

7、在一些实施例中，将金属中间层施加到主表面包括将金属颗粒沉积在主表面上并热处理金属颗粒。

8、在一些实施例中，将金属中间层施加到主表面包括将铝、钽、锗、铁或铌施加到主表面。

9、在一些实施例中，将金属中间层施加到主表面包括施加具有至少10纳米的厚度的层。

10、根据一个替代实施例，提供了一种用于制造电池组电池的方法。该方法包括：在真空或惰性气氛内，利用蚀刻工艺从固体电解质的第一主表面去除第一钝化层并从固体电解质的第二主表面去除第二钝化层。该方法还包括：将第一表面涂层施加到第一主表面上，并将第二表面涂层施加到第二主表面上。该方法还包括：在电池组电池内，将包括第一表面涂层和第二表面涂层的固体电解质设置在阳极和阴极之间。

11、在一些实施例中，利用蚀刻工艺包括利用离子束蚀刻工艺、激光蚀刻工艺或等离子体蚀刻工艺。

12、在一些实施例中，施加第一表面涂层包括将第一离子导电涂层施加到第一主表面。施加第二表面涂层包括将第二离子导电涂层施加到第一主表面。

13、在一些实施例中，将第一离子导电涂层施加到主表面包括将铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)施加到第一主表面。

14、在一些实施例中，将第一离子导电涂层施加到第一主表面包括施加具有至少50纳米的厚度的层。

15、在一些实施例中，施加第一表面涂层包括将第一金属中间层施加到第一主表面。施加第二表面涂层包括将第二金属中间层施加到第二主表面。

16、在一些实施例中，将第一金属中间层施加到第一主表面包括将金属颗粒沉积在第一主表面上并热处理金属颗粒。

17、在一些实施例中，将第一金属中间层施加到第一主表面包括将铝、钽、锗、铁或铌施加到第一主表面。

18、在一些实施例中，将第一金属中间层施加到主表面包括施加具有至少10纳米的厚度的层。

19、根据一个替代实施例，提供了一种固态电池组电池。固态电池组电池包括阳极、阴极和平面状固体电解质。所述平面状固体电解质包括无钝化层的第一主表面和无钝化层的第二主表面。平面状固体电解质还包括施加到无钝化层的第一主表面的第一表面涂层和施加到无钝化层的第二主表面的第二表面涂层。第一涂层和第二涂层各为金属中间层或超离子中间层。

20、在一些实施例中，第一涂层和第二涂层各自为超离子中间层。超离子中间层包括铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)。

21、本发明还可包括下列方案。

22、1.一种用于制造电池组电池的方法，包括：

23、在真空或惰性气氛中，利用蚀刻工艺从固体电解质的主表面去除钝化层；

24、随后将表面涂层施加到所述主表面；以及

25、在所述电池组电池内，将包括所述表面涂层的所述固体电解质设置在阳极和阴极之间。

26、2.根据方案1所述的方法，其中，利用蚀刻工艺包括利用离子束蚀刻工艺、激光蚀刻工艺或等离子体蚀刻工艺。

27、3.根据方案1所述的方法，其中，施加所述表面涂层包括将离子导电涂层施加到所述主表面。

28、4.根据方案3所述的方法，其中，将离子导电涂层施加到所述主表面包括将铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)施加到所述主表面。

29、5.根据方案3所述的方法，其中，将离子导电涂层施加到所述主表面包括施加具有至少50纳米的厚度的层以完全覆盖所述主表面。

30、6.根据方案1所述的方法，其中，施加所述表面涂层包括将金属中间层施加到所述主表面。

31、7.根据方案6所述的方法，其中，将所述金属中间层施加到所述主表面包括：

32、在所述主表面上沉积金属颗粒；以及

33、热处理所述金属颗粒。

34、8.根据方案6所述的方法，其中，将所述金属中间层施加到所述主表面包括将铝、钽、锗、铁或铌施加到所述主表面。

35、9.根据方案6所述的方法，其中，将所述金属中间层施加到所述主表面包括施加具有至少10纳米的厚度的层。

36、10.一种用于制造电池组电池的方法，包括：

37、在真空或惰性气氛中，利用蚀刻工艺从固体电解质的第一主表面去除第一钝化层并从所述固体电解质的第二主表面去除第二钝化层；

38、将第一表面涂层施加到所述第一主表面；

39、将第二表面涂层施加到所述第二主表面；以及

40、在所述电池组电池内，将包括所述第一表面涂层和所述第二表面涂层的所述固体电解质设置在阳极和阴极之间。

41、11.根据方案10所述的方法，其中，利用蚀刻工艺包括利用离子束蚀刻工艺、激光蚀刻工艺或等离子体蚀刻工艺。

42、12.根据方案10所述的方法，其中，施加所述第一表面涂层包括将第一离子导电涂层施加到所述第一主表面；以及

43、其中施加所述第二表面涂层包括将第二离子导电涂层施加到所述第一主表面。

44、13.根据方案12所述的方法，其中，将所述第一离子导电涂层施加到所述主表面包括将铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)施加到所述第一主表面。

45、14.根据方案12所述的方法，其中，将所述第一离子导电涂层施加到所述第一主表面包括施加具有至少50纳米的厚度的层。

46、15.根据方案10所述的方法，其中，施加所述第一表面涂层包括将第一金属中间层施加到所述第一主表面；以及

47、其中施加所述第二表面涂层包括将第二金属中间层施加到所述第二主表面。

48、16.根据方案15所述的方法，其中，将所述第一金属中间层施加到所述第一主表面包括：

49、在第一主表面上沉积金属颗粒；以及

50、热处理所述金属颗粒。

51、17.根据方案15所述的方法，其中，将第一金属中间层施加到第一主表面包括将铝、钽、锗、铁或铌施加到第一主表面。

52、18.根据方案15所述的方法，其中，将所述第一金属中间层施加到所述主表面包括施加具有至少10纳米的厚度的层。

53、19.一种固态电池组电池，包括：

54、阳极；

55、阴极；以及

56、平面状固体电解质，包括：

57、无钝化层的第一主表面；

58、无钝化层的第二主表面；

59、第一表面涂层，其施加到所述无钝化层的第一主表面；以及

60、第二表面涂层，其施加到所述无钝化层的第二主表面；以及

61、其中，所述第一表面涂层和所述第二表面涂层各自为金属中间层或超离子中间层。

62、20.根据方案19所述的固态电池组电池，其中，第一表面涂层和第二表面涂层各自是超离子中间层；以及

63、所述超离子中间层包括铝酸锂(lialo2)或铌酸锂(linbo2)。

64、本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点从对用于执行本公开的最佳模式的以下详细描述结合附图将变得显而易见。