CN108232286A - 一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，其特征在于：所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及快离子导体构成。还公开了一种应用于固态锂电池添加聚合物的复合正极的制备方法，其特征在于：包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤。本发明的优点是：利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导。

Description

一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的 应用
技术领域
本发明涉及锂离子电池及其制造领域，尤其涉及了一种应用于固态锂电池添加聚合物的复合正极，还涉及一种基于全固态聚合物电解质中复合正极的制备方法。
背景技术
随着时代的快速发展，从工业化进行到信息物联网时代，传统的矿物质资源满足不了新时代对能源的需求。电池作为一种优良的储能装置，自从1992索尼首款商用锂离子电池面世以来，锂离子电池取得了非常快速的发展，全世界公认为现阶段一种最好的储能器件。目前市面上通用的电池绝大部分为过渡金属氧化物或磷酸盐类正极，石墨或硅碳负极，隔膜加液态电解液这一体系。这种体系的电池具有一定的安全隐患。固态电池是能够有效解决这种安全问题的一种科学可行的方法。固态电池主要结构为正极极片，固态电解质，负极极片。其中固态电解质包含无机固态电解质如1、钙钛矿结构的氧化物如(Li，La)TiO3；2、NASICON结构的LiM2(PO4)3(M(一般四价态的)＝Ti，Zr，Ge)；3、石榴石结构包含过渡金属的氧化物Li5La3M2O12(M过渡金属)；4、玻璃、玻璃陶瓷比如锂的氮化物，硫化物，硼酸盐，磷酸盐等。(1)固体聚合物电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用；(2)凝胶聚合物电解质即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。本文主要基于聚合物与盐的混合物这一固态电解质，负极基于锂片，制备出一种或几种不同满足该种电池(降低电池内阻，得到接触性能优良)的复合正极极片。
因此，需要寻求一种新的技术来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是：针对上述不足，提供一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及快离子导体构成。
所述正极活性材料优选为镍钴锰三元层状材料，即LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
所述导电剂优选为Super P。
所述粘结剂优选为聚偏氟乙烯。
所述添加剂由热塑形聚氨酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述添加剂由聚甲基丙烯酸甲酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述添加剂由聚氧化乙烯与聚2乙烯吡啶按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述添加剂由离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3甲基咪咪唑与聚氧化乙烯10％-40％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta，的一种或几种。所述锂离子导体为200纳米级LiLaTiO4。一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度12-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，其中，固态电解质膜的制备步骤为：
步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
附图说明
图1复合正极极片的结构图
图2为利用实施例一中制备得到的全固态锂离子电池的电化学性能图；
图3为利用实施例四中制备得到的全固态锂离子电池的电化学性能图；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及锂离子导体构成。
所述添加剂由热塑形聚氨酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta的一种或几种。
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度12-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体无机陶瓷填充物混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
实施例二：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及锂离子导体构成。
所述添加剂由聚甲基丙烯酸甲酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta的一种或几种。
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度12-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体无机陶瓷填充物混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
实施例三：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及快离子导体构成。
所述添加剂由聚氧化乙烯与聚2乙烯吡啶按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta的一种或几种。
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度10-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体无机陶瓷填充物混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
实施例四：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及锂离子导体构成。
所述添加剂由离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3甲基咪咪唑与聚氧化乙烯20％-40％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta的一种或几种。
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度12-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体无机陶瓷填充物混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
实施例五：
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及快离子导体构成。
所述添加剂由30-50重量份的离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3甲基咪咪唑与30-40重量份的聚氧化乙烯与10-30重量份的200纳米级LiLaTiO4温度控制在50℃，真空充分搅拌2-4h混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
所述锂离子导体为200纳米级LiLaTiO4无机陶瓷粉体
一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度10-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体无机陶瓷填充物混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、利用几种聚合物分子链之间的作用来破坏聚氧化乙烯分子链排列的规整性，降低其玻璃化的转变温度，抑制其结晶的形成，提高离子电导率，另外一点由于极片的机械性能本身能够抑制几种聚合物分子其共聚的力学性能的劣化，故共聚物的混合极片认为是一种有效的方法。制备的该复合极片能够有效满足正极极片物质之间与极片和固态电解质锂离子传输，采用本发明制备得到的复合正极极片组装得到的固态锂离子电池在充电电流密度3mA/cm2，3.0V-4.2V的充电放测试电压条件下具有很高的克容量发挥。
2、在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：(1)液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；(2)蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用；(3)电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；(4)具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系；(5)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池中的应用，其特征在于：所述复合正极包括复合正极极片和固态电解质材料，所述复合正极极片包括正极活性材料、添加剂、导电剂以及粘结剂构成，所述固态电解质材料为含有长链段的高分子聚合物，以及与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，以及快离子导体构成。
2.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述正极活性材料优选为镍钴锰三元层状材料，即LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
3.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述导电剂优选为Super P。
4.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述粘结剂优选为聚偏氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述添加剂由热塑形聚氨酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
6.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述添加剂由聚甲基丙烯酸甲酯与聚氧化乙烯按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
7.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述添加剂由聚氧化乙烯与聚2乙烯吡啶按照20％-50％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
8.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述添加剂由离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3甲基咪咪唑与聚氧化乙烯10％-40％的比例混匀于N-甲基吡咯烷酮溶液中制得。
9.根据权利要求1所述的一种添加聚合物的复合正极制备方法，其特征在于：所述锂离子导体为200-300纳米级Li7La3M2O12，M为Zr，Ta，的一种或几种。所述锂离子导体为200纳米级LiLaTiO4。
10.一种添加聚合物的复合正极制备方法及其在固态电池的应用，其特征在于：包括正极极片的制备步骤以及固态电解质膜的制备步骤，其中，正极极片的制备步骤为：步骤一：将2-5重量份的粘结剂在49℃下溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，粘结剂与N-甲基吡咯烷酮的质量比为5-10％，500转每分钟机械搅拌4-6h后制备成粘结剂溶液，
步骤二：将3-5重量份的导电剂加入到步骤一所制成的粘结剂溶液中，500转每分钟机械搅拌1-2h后得到浆料1，
步骤三：将60-90重量份的活性材料加入步骤二中得到的均匀浆料1中，500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料2，
步骤四：将5-20重量份的添加剂添加到步骤三中得到的浆料2中，50℃温度下500转每分钟机械搅拌2-4h混合均匀制备成浆料3，
步骤五：将步骤四中制成的浆料3除气泡后均匀涂覆在厚度12-18μm的涂炭铝箔上，涂覆后的后复合正极极片厚度控制在80μm±20μm；该复合正极极片经辊压后使其片厚度控制在60μm±20μm，
其中，固态电解质膜的制备步骤为：步骤六：将30-45重量份含有长链段的高分子聚合物，以及20-40重量份与高分子聚合物发生配为反应的锂盐，15-50重量份锂离子导体混均匀好后的浆料涂布制备得到固态电解质膜，膜的厚度控制在40±20μm。
步骤七：将步骤五制备好的复合正极极片与步骤六制备好的固态电解质膜，对应金属锂片组成扣式电池验证该复合正极极片的性能。
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