【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源储存，尤其涉及一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件。
技术介绍
1、固态电池由于其高能量密度、长循环寿命和安全性，成为现代储能技术研究的热点，同时是能源结构转型的关键支持。全固态电池的关键性能指标包括：高能量密度、长循环寿命、高安全性。理想的全固态电池具备高能量密度，具有较强的驱动能力，以满足电动汽车等应用的需求；全固态电池需要能够支持千次循环充电，保证电池的使用寿命，应具有较高的经济效益；此外，固态电解质在常规状态下，具有不易燃、不易爆以及无液体泄漏的特点，具备相对安全可靠的特性，为使用者的人身安全提供有效保障。
2、传统液态电解质电池易发生泄漏和热失控，存在着爆炸和火灾的风险。固态电解质层的应用大大降低了泄漏和热失控的可能性，增强了电池的安全性。此外，电解质增强层和保护涂层应当提供了额外的化学稳定性和机械保护，进一步提高了整体安全性。传统电池在极端温度条件下性能下降明显，需要拓宽电池的应用范围，特别是对电动汽车和可再生能源储能系统，这些应用场景对环境适应性要求更高。
3、在复杂耦合的环境下，如高温、电场、应力和温度等因素的共同作用，会进一步加剧电池的失效风险，高温导致电池更容易发生热失控；电场则会加剧电池内部的损伤。诸多因素的影响下，往往会导致电池短路、降低电池安全性，限制了其在高功率和长寿命应用中的广泛应用。且传统电池在极端温度条件下性能下降明显，无法广泛的适应于更广泛的场景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于电解
2、本专利技术所采用的技术方案为：一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，包括正极材料层、负极材料层、固态电解质层、正极电流集流层、负极电流集流层、隔离层、电解质增强层、保护涂层、外壳材料、封装材料，所述正极材料层由富锂层状氧化物构成，所述负极材料层由钛酸锂构成，所述固态电解质层由硫化物固态电解质构成，所述正极电流集流层由高导电性金属网构成，所述负极电流集流层由高导电性金属箔构成，所述隔离层由高分子聚合物膜构成，所述电解质增强层由复合纳米纤维膜构成，所述保护涂层由电化学稳定涂层构成，所述外壳材料由高强度绝缘材料构成，所述封装材料由防水、防氧化封装层构成。
3、作为本专利技术进一步的改进，所述高导电性金属网由镀铝铜网构成。
4、作为本专利技术进一步的改进，所述高导电性金属箔由镀镍铜箔构成。
5、作为本专利技术进一步的改进，所述高分子聚合物膜由聚偏氟乙烯(pvdf)和氧化铝复合膜构成。
6、作为本专利技术进一步的改进，所述复合纳米纤维膜由聚乙烯醇(pva)和锂离子导体纳米颗粒构成。
7、作为本专利技术进一步的改进，所述电化学稳定涂层由氟化锂和氧化硅构成。
8、作为本专利技术进一步的改进，所述高强度绝缘材料由聚醚醚酮(peek)构成。
9、作为本专利技术进一步的改进，所述防水、防氧化封装层由聚氟乙烯(ptfe)构成。
10、一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件的制备方法，包括以下步骤：
11、步骤一，正负极材料层制备
12、采用富锂层状氧化物作为正极活性材料，将其与导电剂和粘结剂按比例混合，制备成正极浆料；同理，使用钛酸锂作为负极活性材料，混合导电剂和粘结剂，搅拌均匀，制成负极浆料；
13、步骤二，生成正负极层
14、将正极浆料均匀涂覆在镀铝铜网上，将涂覆后的集流体在60-80℃下烘干，然后通过辊压机进行辊压处理，形成均匀致密的正极层；同理，将负极浆料涂覆在镀镍铜箔上，将涂覆后的集流体在60-80℃下烘干，然后通过辊压机进行辊压处理，形成均匀致密的负极层；
15、步骤三，固态电解质层制备
16、将硫化物固态电解质材料通过粉末压片法或溶液涂覆法制成薄膜，将薄膜夹在正极层和负极层之间，确保离子导电路径畅通；
17、步骤四，制备隔离层和电解质增强层
18、将聚偏氟乙烯(pvdf)和氧化铝按比例混合，制备成复合膜，用作隔离，放置于固态电解质层两侧，防止电极直接接触；将聚乙烯醇(pva)和锂离子导体纳米颗粒按比例混合，制成复合纳米纤维膜，包裹在固态电解质层外侧，增强电解质的机械性能；
19、步骤五，保护层、外壳及封装材料的制备
20、将氟化锂和氧化硅按比例混合，制成涂层材料，涂覆在电解质增强层外侧，提供化学稳定性和保护作用；采用高强度绝缘材料聚醚醚酮(peek)，包裹整个组件，提供结构强度和绝缘性能；使用聚氟乙烯(ptfe)作为最外层封装材料，确保组件的防水、防氧化性能，聚氟乙烯(ptfe)层通过涂覆或粘合方式覆盖在外壳材料上，提供防护。
21、本专利技术的有益效果：(1)采用富锂层状氧化物和钛酸锂作为正负极材料，显著提高了电池的能量存储能力和充放电效率；(2)硫化物固态电解质层提供了高效的锂离子传导路径，减少了电池内部阻抗，增强了整体性能；(3)通过引入高导电性金属网和金属箔，进一步优化了电流集流效果，提高了电池的功率输出；(4)高分子聚合物膜和复合纳米纤维膜作为隔离和增强层，确保了电池的结构稳定性和安全性；(5)电化学稳定涂层和高强度绝缘材料外壳，提供了卓越的保护效果，延长了电池的使用寿命；(6)防水、防氧化封装层，保证了电池在各种环境条件下的可靠运行。
22、因此，本专利技术具有高能量密度、长循环寿命和优异的安全性能，在电动汽车、可再生能源储能系统和便携式电子设备等领域具有广泛的应用前景。
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1.一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，包括正极材料层、负极材料层、固态电解质层、正极电流集流层、负极电流集流层、隔离层、电解质增强层、保护涂层、外壳材料、封装材料，其特征在于：所述正极材料层由富锂层状氧化物构成，所述负极材料层由钛酸锂构成，所述固态电解质层由硫化物固态电解质构成，所述正极电流集流层由高导电性金属网构成，所述负极电流集流层由高导电性金属箔构成，所述隔离层由高分子聚合物膜构成，所述电解质增强层由复合纳米纤维膜构成，所述保护涂层由电化学稳定涂层构成，所述外壳材料由高强度绝缘材料构成，所述封装材料由防水、防氧化封装层构成。
2.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高导电性金属网由镀铝铜网构成。
3.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高导电性金属箔由镀镍铜箔构成。
4.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高分子聚合物膜由聚偏氟乙烯(PVDF)和氧化铝复合膜构成。
5.根据权利要求1所述的一种基
6.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述电化学稳定涂层由氟化锂和氧化硅构成。
7.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高强度绝缘材料由聚醚醚酮(PEEK)构成。
8.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述防水、防氧化封装层由聚氟乙烯(PTFE)构成。
9.一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，包括正极材料层、负极材料层、固态电解质层、正极电流集流层、负极电流集流层、隔离层、电解质增强层、保护涂层、外壳材料、封装材料，其特征在于：所述正极材料层由富锂层状氧化物构成，所述负极材料层由钛酸锂构成，所述固态电解质层由硫化物固态电解质构成，所述正极电流集流层由高导电性金属网构成，所述负极电流集流层由高导电性金属箔构成，所述隔离层由高分子聚合物膜构成，所述电解质增强层由复合纳米纤维膜构成，所述保护涂层由电化学稳定涂层构成，所述外壳材料由高强度绝缘材料构成，所述封装材料由防水、防氧化封装层构成。
2.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高导电性金属网由镀铝铜网构成。
3.根据权利要求1所述的一种基于电解质反应的固态电池复合储能组件，其特征在于：所述高导电性金属箔由镀镍铜箔构成。
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳晓平，刘思志，
申请(专利权)人：广东功核新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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