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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电添加剂,尤其涉及一种用于固态电池的混合导电添加剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、固态电池作为一种新型的电化学储能装置,具有高安全性、高能量密度和长寿命等优点;然而,固态电池的载流子传输效率较低,限制了其性能的提升。
2、固态电池中,固态电解质与电极材料之间的界面为固-固界面,两者之间的有效接触较弱,使得载流子在固体物质中传输动力低,然后导致载流子传输效率低,进而导致电池的多次循环后容量保持率低。
3、因此,如何在固态电池的固-固界面中建立离子通道,提高载流子传输效率,防止电池的多次循环后容量保持率低、稳定性不佳是丞待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,旨在解决现有技术中固态电池的固态电解质和电极材料之间有效接触较弱,载流子传输效率低,使得电池的多次循环后容量保持率低、稳定性不佳的问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:
3、一方面,本专利技术公开一种用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,包括以下步骤:
4、s1第一导电剂前处理:将浓硝酸溶液没过第一导电剂混合油浴后,清洗、干燥得到处理后的第一导电剂;
5、s2混合研磨:将所述处理后的第一导电剂、第二导电剂、固态电解质及溶剂混合研磨后,经干燥得到前驱体;
6、s3烧结:将所述前驱体烧结后制得用于固态电池的混合导电
7、其中,所述固态电解质选自li2s、licl、p2s5、libr、lii、sis2、ges2或sns2中的至少一种;
8、所述第一导电剂选自导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、导电石墨、气相生长碳纤维、碳纳米管、石墨烯或多孔碳中的至少一种;
9、所述第二导电剂选自导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、导电石墨、气相生长碳纤维、碳纳米管、石墨烯或多孔碳中的至少一种;
10、所述处理后的第一导电剂、第二导电剂和固态电解质的质量比为(1-6):(1-6):3。
11、可选地,所述烧结的参数为:升温速率1-5℃/min,保温温度300-550℃,保温时间8-16h。
12、可选地,所述油浴的参数为:温度50-250℃,时间1-12h。
13、可选地,所述第二导电剂为多孔碳,所述第二导电剂的孔径为1-3000nm,比表面积为60-600m2/g。
14、可选地,所述第二导电剂经过干燥处理,所述干燥处理的参数为:温度50-150℃,时间1-24h。
15、可选地,所述处理后的第一导电剂、第二导电剂和固态电解质的总的体积与所述溶剂的体积的比为1:(1-5)。
16、可选地,所述溶剂选自甲苯、氯苯、二甲苯、碳酸二甲酯、n-甲基甲酰胺、正己烷、二甲醚、二丁醚、1,2-乙二胺、二氯乙烷、二溴甲烷、苯甲醚、磷酸三乙酯、二甲基亚砜、二氯甲烷、1,2-乙二硫醇、异戊醚、异丁酸丁酯、异丙醚、正庚烷、己烯、乙酸乙酯或乙酸苄酯中的至少一种。
17、可选地,所述浓硝酸溶液的质量分数大于等于40%。
18、另一方面,本专利技术公开一种用于固态电池的混合导电添加剂,由上述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法制备得到。
19、本专利技术还公开上述的用于固态电池的混合导电添加剂在制备固态电池中的应用。
20、有益效果:
21、本专利技术的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,利用第一导电剂、第二导电剂、固态电解质混合研磨后一步烧结得到混合导电添加剂,制备方法简单,烧结温度低,制备周期短、成本低,适用于大规模量产;且制备得到的混合导电添加剂具有良好的稳定性和兼容性,用于固态电池的制备中,可以构筑更为紧密的3d接触,保障固态电池的电极材料在经历多次循环之后,活性物质与电子/离子导电剂的物理接触,使得活性物质利用率提高,从而提高固态电池的载流子传输效率、多次循环后容量保持率,还能够延长电池的循环寿命。
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1.一种用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述烧结的参数为:升温速率1-5℃/min,保温温度300-550℃,保温时间8-16h。
3.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述油浴的参数为:温度50-250℃,时间1-12h。
4.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述第二导电剂为多孔碳,所述第二导电剂的孔径为1-3000nm,比表面积为60-600m2/g。
5.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述第二导电剂经过干燥处理,所述干燥处理的参数为:温度50-150℃,时间1-24h。
6.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述处理后的第一导电剂、第二导电剂和固态电解质的总的体积与所述溶剂的体积的比为1:(1-5)。
7.根据权利要求1所述的用于固态电池
8.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述浓硝酸溶液的质量分数大于等于40%。
9.一种用于固态电池的混合导电添加剂,其特征在于,由权利要求1-8任意一项所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的用于固态电池的混合导电添加剂在制备固态电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述烧结的参数为:升温速率1-5℃/min,保温温度300-550℃,保温时间8-16h。
3.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述油浴的参数为:温度50-250℃,时间1-12h。
4.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述第二导电剂为多孔碳,所述第二导电剂的孔径为1-3000nm,比表面积为60-600m2/g。
5.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂的制备方法,其特征在于,所述第二导电剂经过干燥处理,所述干燥处理的参数为:温度50-150℃,时间1-24h。
6.根据权利要求1所述的用于固态电池的混合导电添加剂...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕忠伟,黄子宁,陈伟林,罗明,
申请(专利权)人:高能时代广东横琴新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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