【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学储能领域，特别是涉及一种复合集流体及其制备方法、极片、硫化物固态电池。
技术介绍
1、硫化物固态电解质的离子电导率能够达到10-2s/cm的级别，因此硫化物固态电池目前被认为是最有潜力实现产业化的固态电池路线。传统的电池极片中，多采用cu（铜）箔作为负极集流体，采用al（铝）箔作为正极集流体。然而，经过研究，对于硫化物固态电池而言，由于硫化物本身材料特性，硫化物会与工况环境中的痕量水反应生成h2s气体，而h2s会腐蚀cu箔集流体，也会在正极al箔集流体表面形成高阻抗物质，降低硫化物固态电池的循环等性能。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种复合集流体及其制备方法、极片、硫化物固态电池，以解决硫化物反应产生的h2s腐蚀传统的cu、al集流体的问题。
2、本专利技术的第一方面为提供一种复合集流体，方案如下：
3、一种复合集流体，包括聚合物支撑层、m金属层以及防腐导电层；所述m金属层设置在所述聚合物支撑层上，所述m金属层中所含m金属为cu或al，所述防腐导电层设置在所述m金属层远离所述聚合物支撑层的一侧，所述防腐导电层的材料选自ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。
4、在其中一个实施例中，所述复合集流体还包括过渡层，所述过渡层设置在所述m金属层和所述防腐导电层之间，所述过渡层的材料为所述m金属的合金，所述m金属的合金中的其他金属为ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。
5、在其中一个实施例中，所述过渡层中所
6、在其中一个实施例中，所述过渡层中所述m金属的原子均匀分布。
7、在其中一个实施例中，所述过渡层中所述m金属的原子占比为45%~55%；
8、在其中一个实施例中，所述过渡层的厚度为0.2µm~2µm。
9、在其中一个实施例中，所述复合集流体还包括连接增强层，所述连接增强层设置在所述m金属层和所述聚合物支撑层之间，所述连接增强层的材料选自ti以及cr中的一种或者多种。
10、在其中一个实施例中，所述连接增强层的厚度为5nm~100nm。
11、在其中一个实施例中，所述m金属层的厚度为0.2µm~2µm。
12、在其中一个实施例中，所述防腐导电层的厚度为0.2µm~2µm。
13、在其中一个实施例中，所述聚合物支撑层的厚度为3µm~8µm。
14、在其中一个实施例中，所述聚合物支撑层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯中的一种或者多种。
15、本专利技术的第二方面为提供一种复合集流体的制备方法，方案如下：
16、一种复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
17、提供聚合物支撑层；
18、在所述聚合物支撑层上形成m金属层；
19、在所述m金属层远离所述聚合物支撑层的一侧上形成防腐导电层，所述防腐导电层的材料选自ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。
20、本专利技术的第三方面为提供一种极片，方案如下：
21、一种极片，包括电极层以及上述任一实施例所述的复合集流体或者通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到的复合集流体，所述电极层设置在所述复合集流体上。
22、本专利技术的第四方面为提供一种硫化物固态电池，方案如下：
23、一种硫化物固态电池，包括正极极片、负极极片以及设置在所述正极极片和所述负极极片之间的硫化物固态电解质层；
24、所述正极极片包括正极层以及上述任一实施例所述的复合集流体或者通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到的复合集流体，所述正极层设置在所述复合集流体上，所述m金属为al；和/或
25、所述负极极片包括负极层以及上述任一实施例所述的复合集流体或者通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到的复合集流体，所述负极层设置在所述复合集流体上，所述m金属为cu。
26、与传统技术相比，上述复合集流体及其制备方法、极片、硫化物固态电池具有以下有益效果：
27、上述复合集流体及其制备方法在聚合物支撑层上设置m金属层以及防腐导电层，防腐导电层的材料选自ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。外层的防腐导电层具有较为良好的导电性的同时，能够避免被h2s腐蚀，并能够在一定程度保护内层的cu、al层，降低m金属层的cu腐蚀或者al表面反应，可稳定为硫化物固态电池汇集、输出电流，有助于提高硫化物固态电池的循环稳定性。cu、al具有更好的导电性，同时其成本也更低。因此，上述复合集流体相较于传统使用的铜箔或铝箔，能够提高硫化物固态电池的循环稳定性，并能够较好地平衡复合集流体的性能和成本。
28、上述极片以及硫化物固态电池具有所述的复合集流体或者通过所述的制备方法制备得到的复合集流体，因而具有相应的技术特征，能够获得相应的有益效果。
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1.一种复合集流体，其特征在于，包括聚合物支撑层、M金属层以及防腐导电层；所述M金属层设置在所述聚合物支撑层上，所述M金属层中所含M金属为Cu或Al，所述防腐导电层设置在所述M金属层远离所述聚合物支撑层的一侧，所述防腐导电层的材料选自Ta、Pd、Ir以及Rh中的一种或者多种。
2.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体还包括过渡层，所述过渡层设置在所述M金属层和所述防腐导电层之间，所述过渡层的材料为所述M金属的合金，所述M金属的合金中的其他金属为Ta、Pd、Ir以及Rh中的一种或者多种。
3.如权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述过渡层中所述M金属的原子占比自靠近所述M金属层的一侧至远离所述M金属层的一侧逐渐降低；
4.如权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体符合以下特征（1）~（2）中的至少一项：
5.如权利要求1~4中任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体还包括连接增强层，所述连接增强层设置在所述M金属层和所述聚合物支撑层之间，所述连接增强层的材料选自Ti以及Cr中的一种或者
6.如权利要求5所述的复合集流体，其特征在于，所述连接增强层的厚度为5nm~100nm。
7.如权利要求1~4中任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体符合以下特征（1）~（4）中的至少一项：
8.一种复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种极片，其特征在于，包括电极层以及权利要求1~7中任一项所述的复合集流体或者通过权利要求8所述的制备方法制备得到的复合集流体，所述电极层设置在所述复合集流体上。
10.一种硫化物固态电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片以及设置在所述正极极片和所述负极极片之间的硫化物固态电解质层；
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括聚合物支撑层、m金属层以及防腐导电层；所述m金属层设置在所述聚合物支撑层上，所述m金属层中所含m金属为cu或al，所述防腐导电层设置在所述m金属层远离所述聚合物支撑层的一侧，所述防腐导电层的材料选自ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。
2.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体还包括过渡层，所述过渡层设置在所述m金属层和所述防腐导电层之间，所述过渡层的材料为所述m金属的合金，所述m金属的合金中的其他金属为ta、pd、ir以及rh中的一种或者多种。
3.如权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述过渡层中所述m金属的原子占比自靠近所述m金属层的一侧至远离所述m金属层的一侧逐渐降低；
4.如权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体符合以下特征（1）~（2）中的至少一项：
5.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡比亚，王荣福，易典，朱海峰，袁昌理，
申请(专利权)人：深圳市汉嵙新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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