复合正极材料的制备方法、复合正极材料以及固态电池与流程

本发明涉及电池材料，特别涉及一种复合正极材料的制备方法、复合正极材料以及固态电池。

背景技术：

1、传统的锂离子电池虽然在电子领域有着广泛应用，具有能量密度高的优点，但是锂离子电池所存在的电解液泄漏和热失控等问题使其存在较大的安全隐患，而全固态电池是一种采用固态电解质来代替电解液，采用固体电解质作为锂离子传输通道的方案，其规避了锂离子电池的安全隐患，成为了目前研究热点。

2、现有技术中，由于全固态电解质是使用固体电解质代替电解液的电池，从而如何实现电池内部快速的锂离子迁移成为实现全固态电池实际应用的关键。但现有固态电池的正极通常是采用直接将固体电解质、正极活性材料等进行混合后直接干燥处理，容易造成固体电解质分布不均、正极活性物质占比较低等问题，使得全固态电池能量密度较低，限制了其的应用。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本申请于一方面公开了一种复合正极材料的制备方法，其包括：

2、获取预设混合溶液；所述预设混合溶液中包含有正极活性材料、固体电解质、导电碳和溶剂；

3、对所述预设混合溶液进行分散处理，得到目标混合物；

4、向所述目标混合物中通入惰性气体，再进行干燥处理，得到复合正极材料。

5、进一步的，通入的所述惰性气体的温度为50℃至700℃。

6、进一步的，所述惰性气体的通入流速为10m/s至30m/s；

7、所述惰性气体的通入时间为1s至30s。

8、进一步的，所述对所述预设混合溶液进行分散处理，得到目标混合物，包括：

9、利用球磨设备对所述预设混合溶液进行分散处理，得到目标混合物。

10、进一步的，在所述分散处理中，所述球磨设备中的球料比为1:1至20:1。

11、进一步的，所述固体电解质的化学式为(100-x-y)li2s·xp2s5·ymmnn，其中，0≤x＜100，0≤y＜100，0≤x+y＜100，0≤m＜4，0≤n＜6，m为li、ge、si、sn、sb中的一种或多种，n为se、o、c l、br、i中的至少一种；

12、所述正极活性材料包括磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、富锂锰基氧化物材料、磷酸锰铁锂、钴酸锂和锰酸锂中的至少一种；

13、所述导电碳包括super p、碳纳米管、科琴黑、碳纤维、石墨烯和乙炔炭黑中的至少一种；

14、所述溶剂包括酯类、醚类、酮类和烷烃类中的至少一种。

15、进一步的，所述正极活性材料、所述固体电解质和所述导电碳之间的质量比为(90～98)：(9～1)：1。

16、进一步的，所述预设混合溶液的固含量为10％至70％。

17、本申请于另一方面公开了一种复合正极材料，是基于上述的制备方法制备得到的。

18、本申请于另一方面公开了一种固态电池，所述固态电池的正极采用上述的复合正极材料。

19、采用上述技术方案，本申请提供的复合正极材料的制备方法具有如下

20、有益效果：

21、本申请实施例通过获取预设混合溶液(具体包含有正极活性材料、固体电解质、导电碳和溶剂)，先对预设混合溶液进行分散处理，再依次通入惰性气体、进行干燥处理，从而可以加快去除溶液中的溶剂，降低干燥时间，以避免溶液中的固态电解质在干燥过程中粒度增长过大，减少与正极活性材料的接触点以及锂离子迁移受阻等问题，可以大幅度提升应用其的电池的能量密度。

技术特征：

1.一种复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通入的所述惰性气体的温度为50℃至700℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体的通入流速为10m/s至30m/s；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述预设混合溶液进行分散处理，得到目标混合物，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述分散处理中，所述球磨设备中的球料比为1:1至20:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体电解质的化学式为(100-x-y)li2s·xp2s5·ymmnn，其中，0≤x＜100，0≤y＜100，0≤x+y＜100，0≤m＜4，0≤n＜6，m为li、ge、si、sn、sb中的一种或多种，n为se、o、cl、br、i中的至少一种；

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述正极活性材料、所述固体电解质和所述导电碳之间的质量比为(90～98)：(9～1)：1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预设混合溶液的固含量为10％至70％。

9.一种复合正极材料，其特征在于，是基于权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的。

10.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池的正极采用如权利要求9所述的复合正极材料。

技术总结本发明涉及电池材料技术领域，特别涉及一种复合正极材料的制备方法、复合正极材料以及固态电池。通过获取包含有正极活性材料、固体电解质、导电碳和溶剂的预设混合溶液，先对预设混合溶液进行分散处理，再依次通入惰性气体、进行干燥处理，避免了普通烘箱干燥时间过长，且在干燥过程中固体电解质粒径长大，与正极活性物质接触位点减少，锂离子迁移受阻等问题，有利于固态电池能量密度提升。技术研发人员：蒋龙,王鑫萌,李鹏,景唯恺,张莹莹,张秩华受保护的技术使用者：中汽创智科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2