本發(fā)明涉及一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法及應(yīng)用，屬于固態(tài)電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效能等優(yōu)點(diǎn)，作為商業(yè)化的儲(chǔ)能設(shè)備廣泛的應(yīng)用在日常生活、生產(chǎn)中。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)高效儲(chǔ)能設(shè)備的需求逐漸增加，安全問(wèn)題成為了鋰離子電池在新需求、新領(lǐng)域應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)。鋰離子電池的安全問(wèn)題主要源于液態(tài)電解質(zhì)中大量的可燃性有機(jī)溶劑。全固態(tài)鋰離子電池使用固態(tài)電解質(zhì)代替商用液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)，可以從根本上解決鋰離子電池的安全問(wèn)題。

2、但現(xiàn)有的固態(tài)電池的加工過(guò)程中，固態(tài)電池難以有效貼合，且內(nèi)阻大，不利于倍率循環(huán)，且其離心電導(dǎo)率有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，該制作方法通過(guò)先將粉料進(jìn)行研磨干燥和高溫?zé)Y(jié)處理，使其納米化，再進(jìn)入后續(xù)的分散、水解等程序，最后采用噴射成絲工藝，在基材上形成鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜，使得其內(nèi)阻降低，離心電導(dǎo)率具有明顯提升。

2、本發(fā)明通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法及應(yīng)用，其包括步驟：

3、s1、將鋰源、鑭源、鋯源和摻雜金屬混合，進(jìn)行研磨干燥和高溫?zé)Y(jié)處理，得到氧化物粉體，再對(duì)氧化物粉體進(jìn)行研磨干燥，使其納米化，得到氧化物漿料；

4、s1、將氧化物漿料與分散劑混合，攪拌速率為500至1000rpm，攪拌時(shí)間8h，形成前驅(qū)體溶液；

5、s2、向前驅(qū)體溶液中加入催化劑和調(diào)節(jié)劑，以控制反應(yīng)速度和產(chǎn)物形態(tài)；

6、s3、控制溫度在75-80℃，使前驅(qū)體溶液中的原料發(fā)生水解和縮合反應(yīng)，前驅(qū)體逐漸轉(zhuǎn)化為溶膠；

7、s4、通過(guò)噴射裝置將溶膠噴射成絲，使其在基材上形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜。

8、優(yōu)選的，鋰源、鑭源、鋯源的摩爾比為7:3：2；

9、優(yōu)選的，鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種；

10、優(yōu)選的，鑭源為氧化鑭、硝酸鑭的至少一種；

11、優(yōu)選的，鋯源氧化鋯、氯化氧鋯；

12、優(yōu)選的，摻雜金屬為鋁、鋅、鈦、鎂的至少一種。

13、優(yōu)選的，高溫?zé)Y(jié)溫度為1000-1200℃，

14、優(yōu)選的，分散劑為乙醇、異丙醇中的至少一種。

15、優(yōu)選的，催化劑為金屬離子催化劑，具體為鋁離子、鈦離子中的至少一種。

16、優(yōu)選的，調(diào)節(jié)劑為高分子化合物，具體為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。

17、優(yōu)選的，將鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜應(yīng)用于固態(tài)電池或鋰離子電池。

18、優(yōu)選的，固態(tài)電池或鋰離子電池的正負(fù)極采用多孔型隔膜材基材，在多孔型隔膜材上進(jìn)行涂布形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜。

19、優(yōu)選的，固態(tài)電池或鋰離子電池的正負(fù)極為無(wú)基材結(jié)構(gòu)，在載體離型材上進(jìn)行涂布形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜

20、本發(fā)明的有益效果為：

21、本發(fā)明一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法通過(guò)先將粉料進(jìn)行研磨干燥和高溫?zé)Y(jié)處理，使其納米化，再進(jìn)入后續(xù)的分散、水解等程序，最后采用噴射成絲工藝，在基材上形成鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜，使得其內(nèi)阻降低，離心電導(dǎo)率具有明顯提升，且其固態(tài)電解質(zhì)與基材的貼合性更好，更加穩(wěn)固。

技術(shù)特征：

1.一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，其包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，所述鋰源、所述鑭源、所述鋯源的摩爾比為7:3：2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，高溫?zé)Y(jié)溫度為1000-1200℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，所述分散劑為乙醇、異丙醇中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，所述催化劑為金屬離子催化劑，具體為鋁離子、鈦離子中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)劑為高分子化合物，具體為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。

8.一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜的應(yīng)用，其特征在于，將鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜應(yīng)用于固態(tài)電池或鋰離子電池。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜的應(yīng)用，其特征在于，所述固態(tài)電池或鋰離子電池的正負(fù)極采用多孔型隔膜材基材，在多孔型隔膜材上進(jìn)行涂布形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜的應(yīng)用，其特征在于，所述固態(tài)電池或鋰離子電池的正負(fù)極為無(wú)基材結(jié)構(gòu)，在載體離型材上進(jìn)行涂布形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜制作方法及應(yīng)用，包括步驟：S1、將鋰源、鑭源、鋯源和摻雜金屬混合，進(jìn)行研磨干燥和高溫?zé)Y(jié)處理，得到氧化物粉體，再對(duì)氧化物粉體進(jìn)行研磨干燥，使其納米化，得到氧化物漿料；S1、將氧化物漿料與分散劑混合，形成前驅(qū)體溶液；S2、加入催化劑和調(diào)節(jié)劑；S3、發(fā)生水解和縮合反應(yīng)；S4、在基材上形成固態(tài)電解質(zhì)薄膜。本發(fā)明的有益效果有：通過(guò)先將粉料進(jìn)行研磨干燥和高溫?zé)Y(jié)處理，使其納米化，再進(jìn)入后續(xù)的分散、水解等程序，最后采用噴射成絲工藝，在基材上形成鋰鑭鋯氧基固態(tài)電解質(zhì)薄膜，使得其內(nèi)阻降低，離心電導(dǎo)率具有明顯提升，且其固態(tài)電解質(zhì)與基材的貼合性更好，更加穩(wěn)固。

技術(shù)研發(fā)人員：蕭玲,肖嘉樂(lè)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西中懋新能源材料技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10