CN113314767B - 一种全固态电池制备方法及全固态电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全固态电池的制备方法及全固态电池，该方法包括：使复合正极粉末、固态电解质粉末、复合负极粉末(如果有)带电；将各带电粉末筛分，并转移至电场区；控制第一电场区电场强度，将固态电解质粉末均匀吸附在金属负极基体表面；或者将复合负极粉末吸附在导电集流体基体上；控制第二电场区电场强度，将复合正极粉末均匀吸附在金属负极/电解质粉末层下方，再压制和除电即可；或者将固态电解质粉末吸附集流体/负极粉末层下方；控制第三电场区电场强度，将复合正极粉末吸附集流体/负极粉末层/电解质粉末层下方，再压制和除电即可。本发明工艺流程简单，制得的全固态电池各层分布均匀平整，厚度可控，电化学性能稳定。

Description

一种全固态电池制备方法及全固态电池
技术领域
本发明涉及固态电池技术领域，具体涉及一种全固态电池的制备方法及通过该方法制备的全固态电池。
背景技术
广泛应用的传统锂离子电池主要采用液态有机电解液，其离子电导率高，润湿性好，但其狭窄的温度窗口大大限制了电池的应用环境，较窄的电化学稳定窗口不仅限制了电池能量密度的提升，也容易引发各种安全问题。传统的锂离子电池已不能满足未来储能系统日益增长的能量密度和安全需求。
而使用固体电解质组装的固态电池可以有效地解决液态电解质所带来的安全隐患。固体电解质电化学窗口和温度窗口都相对较宽，拓宽了电极材料的使用和电池工作条件。此外固态电池也可以通过层叠方式形成串联或并联来提升电池的容量。用于全固态电池的电解质主要包括聚合物电解质、无机硫化物固态电解质、氧化物固态电解质等。其中，硫化物固态电解质具有大于10-3S cm-1的高锂离子电导率，并且具有5V或更大的宽电位窗口，具有很大的应用优势。除了选择合适的电解质、电极材料进行匹配，改进电极和电池的制备技术对提高电池的高能量密度和高可靠性也很重要。
目前制备固态电池的技术大多与传统锂电池电极制备技术相似。许多研究致力于寻找合适的溶剂将活性物质、粘结剂、导电剂混合成浆料，然后进行后续的涂布、干燥等处理过程。但粘结剂的使用降低了电极活性物质的负载量，且这种传统的涂覆工艺涉及有机溶剂的使用、挥发，工艺复杂且对环境不友好。
另一种工艺是采用层压的方式，将硫化物固态化解质粉末与活性物质干混压制成电极后，再直接与硫化物固态电解质粉末压制成型。但在压制之前，如何将粉末均匀平整的分布在电池组件上是一个棘手的问题，特别是在大规模压制组装电池的情况下，这种问题更加突出。不平整，不均匀的电极层和电解质层极有可能导致层压过程中电池正负极直接接触短路，或导致电池循环过程中，电流分布不均匀，局部电流密度过大而造成电池失效。层压电池组件的不均匀、不稳定性直接限制了层压工艺的大规模应用。因此，实有必要提供一种改进的固态电池制备方法及相关固态电池以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种全固态电池的制备方法及全固态电池，旨在解决现有全固态电池大规模制备过程中，电极层、固态电解质层分布不平整，厚度不均匀，以及传统制备工艺流程复杂，溶剂污染等技术问题，提高固态电池能量密度，改善其循环稳定性。
为实现上述目的，本发明提出的全固态电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使复合正极粉末和固态电解质粉末带电，如果全固态电池中采用了复合负极，那么使复合负极粉末带电；
(2)将各带电粉末筛分，并转移至电场区；
(3)控制第一电场区电场强度E1，首先将固态电解质粉末均匀吸附在金属负极表面，形成金属负极/电解质粉末层，再转移至第二电场区；或者首先将复合负极粉末吸附在导电集流体基体上形成集流体/负极粉末层，再转移到第二电场区；
(4)控制第二电场区电场强度E2，将复合正极粉末均匀吸附在步骤(3)所述金属负极/电解质粉末层下方，形成金属负极/电解质粉末层/正极粉末层；或者将固态电解质粉末吸附在步骤(3)所述集流体/负极粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层，再转移至第三电场区；
(5)控制第三电场区电场强度E3，将复合正极粉末吸附在步骤(4)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层；
(6)对步骤(4)所述金属负极/电解质粉末层/正极粉末层，或者对步骤(5)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层施加一定压力，同时消除粉末所带电荷，得到全固态电池；
所述步骤(1)-(6)均在保护气体氛围中进行。
优选地，所述复合正极粉末由正极活性物质、导电碳、固态电解质组成；所述复合负极粉末由负极活性物质、固态电解质组成；所述固态电解质为硫化物固态电解质，包括Li7P3S11、β-Li3PS4、Li6PS5Cl、Li6PS5Br、Li7P2S8I、Li4PS4I、Li6PS5Clx Br1-x、Li6PS5ClyI1-y、Li6PS5BrzI1-z、Li6PS5-xOxCl中的一种或几种，其中，x、y、z＝0～1。
优选地，所述步骤(1)中，使粉末带电的处理技术包括摩擦带电、感应带电、接触带电、电晕放电电场带电中的一种或几种结合，使所述复合正极粉末、电解质粉末、复合负极粉末表面带相同电荷：负电荷或者正电荷。
优选地，所述粉末颗粒表面电荷量与颗粒的尺寸呈正相关，所述复合正极粉末电荷量qc∝δcrc 2；所述固态电解质粉末电荷量为qs∝δsrs 2；所述复合负极粉末电荷量为qa∝δara 2；其中，δa，δs，δc为与所用带电处理设备的参数设置有关的设定值，δa≥δs≥δc；rc为复合正极粉末的尺寸，rs为固态电解质粉末的尺寸，ra为复合负极粉末的尺寸。
优选地，所述筛分后的带电复合负极粉末、带电固态电解质粉末和带电复合正极粉末的尺寸满足：ρara≤ρsrs≤ρcrc，其中，ra为0.1～5μm，rs为0.1～10μm，rc为0.5～20μm，ρa为复合负极粉末的密度，ρc为复合正极粉末的密度，ρs为固态电解质粉末的密度。
优选地，所述金属负极包括金属锂和/或锂铟合金；所述集流体包括铜箔和/或不锈钢箔；所述金属负极的厚度为1～50μm；所述集流体厚度为5～20μm。
优选地，所述电解质粉末层的吸附厚度ds为0.5-10mm；正极粉末层的吸附厚度dc为0.5-10mm；负极粉末层的吸附厚度da为0.5-10mm。
优选地，所述E1、E2、E3均为匀强电场，且E1<E2<E3；所述E1的调控条件为：E1-Eds大于msg/qs，或E1-Eda大于mag/qa；所述E2的调控条件为：E2-Eds-Edc大于mcg/qc,或E1-Eda-Eds大于msg/qs；所述E3的调控条件为：E3-Eda-Eds-Edc大于mcg/qc，其中，Eds为固态电解质粉末吸附层的电场强度，Edc为复合正极粉末吸附层的电场强度，Eda为复合负极粉末吸附层的电场强度，ms为单个固态电解质粉末颗粒的质量，mc为单个复合正极粉末颗粒的质量，ma为单个复合负极粉末颗粒的质量，g为电场区环境条件下的重力常数。
优选地，所述步骤(6)中，施加压力的方法包括通过粉末成型压力机进行粉末热压、粉末冷等静压中的一种或几种；压力大小为100～700Mpa。
为实现上述目的，本发明提出的一种全固态电池，包含复合正极、金属负极，以及设置在所述复合正极和金属负极之间的硫化物固态电解质，或者包含有复合正极、复合负极、负极集流体以及设置在所述复合正极和复合负极之间的硫化物固态电解质，所述全固态电池采用如上述任一项的制备方法制备获得。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
(1)本发明制得的全固态电池，其复合正极层、固态电解质层以及复合负极层分布均匀平整，极大提高了全固态电池工作的稳定性；且厚度可控，可实现不同能量密度全固态电池的可控制备。
(2)本发明公开的全固态电池的制备方法，其工艺流程简单，无有机溶剂的使用，对环境友好。
(3)复合电极中无需添加粘结剂，电极活性物质的负载量可相对提高，有利于提高电池能量密度。
(4)本发明的制备方法具备规模化放大生产的优势。
附图说明
附图说明了本发明的优选实施方式，并且附图与前述公开内容一起，用于提供对本发明的技术特征的进一步理解，因此，本发明不应解释为限于附图。同时，为了更清楚地描述，附图中的某些组成元件的形状、尺寸、规模或比例可能放大。
图1为本发明全固态电池制备方法中步骤(3)的具体示意图；
图2为本发明实施例1得到的全固态电池的结构示意图；
图3为本发明实施例2得到的全固态电池的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于全固态电池的制备方法及通过该方法制得的全固态电池，所述制备方法包括以下步骤：
(1)使复合正极粉末、固态电解质粉末、复合负极粉末(如果有)带电；
(2)将各带电粉末筛分，并转移至相应电场区；
(3)控制第一电场区电场强度E1，首先将固态电解质粉末均匀吸附在金属负极基体表面，形成金属负极/电解质粉末层，再转移至第二电场区；或者首先将复合负极粉末吸附在导电集流体基体上形成集流体/负极粉末层，再转移到第二电场区；
(4)控制第二电场区电场强度E2，将复合正极粉末均匀吸附在步骤(3)所述金属负极/电解质粉末层下方，形成金属负极/电解质粉末层/正极粉末层；或者将固态电解质粉末吸附在步骤(3)所述集流体/负极粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层，再转移至第三电场区；
(5)控制第三电场区电场强度E3，将复合正极粉末吸附在步骤(4)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层；
(6)对步骤(4)所述金属负极/电解质粉末层/正极粉末层，或者对步骤(5)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层施加一定压力，同时消除粉末所带电荷，即得到固态电池电芯单元。
本发明首先使复合正极粉末、固态电解质粉末、复合负极粉末(如果有)带电。
其中，所述复合正极粉末由正极活性物质、导电碳、固态电解质组成；所述复合负极粉末由负极活性物质、固态电解质组成；
正极活性物质，优选地，可以使用锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂钴锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂钴镍氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁氧化物、锂钒氧化物等。
负极活性物质，优选地，可以使用金属锂、锂合金、硅碳材料、石墨类材料等。
导电碳，优选地，可以使用碳纳米管(CNTs)、碳纳米纤维(CNFs)、有序介孔碳(CMK-3)、气相沉积碳纤维(VGCF)、纳米多孔碳(NCP)、Super-P、科琴黑等中的一种或多种。
优选固态电解质为硫化物固态电解质，包括但不限于Li7P3S11、β-Li3PS4、Li6PS5Cl、Li6PS5Br、Li7P2S8I、Li4PS4I、Li6PS5Clx Br1-x、Li6PS5ClyI1-y、Li6PS5BrzI1-z、Li6PS5-xOxCl的一种或几种，其中，x、y、z＝0～1。
本发明通过摩擦带电、感应带电、接触带电、电晕放电电场带电等中的一种或几种结合，调控选用的带电处理设备相关参数，使上述粉末带同种电荷：正电荷或负电荷。不同材料的颗粒表面荷电量与材料本身性质、颗粒尺寸以及带电处理设备控制有很大的关系。对于复合正极粉末、硫化物电解质粉末、复合负极粉末，其相关系数可以为δ1，δ2，δ3，通过调节带电处理设备相关参数，可以控制δ1≥δ2≥δ3。对应地，复合正极粉末、硫化物电解质粉末、复合负极粉末表面电荷量分别记为：qc∝δ1rc 2，qs∝δ2rs 2，qc∝δ3ra 2。
本发明将各带电粉末筛分，并转移至电场区。对于复合正极粉末、硫化物电解质粉末、复合负极粉末，分别通过不同目数的筛网，使得筛分后的带电粉末尺寸为优选尺寸。其中，带电复合正极粉末尺寸rc为0.5～20μm；带电硫化物固态电解质粉末的尺寸rs为0.1～10μm；带电复合负极粉末尺寸ra为0.1～5μm。通过筛分，可以使应用到全固态电池中的粉末颗粒尺寸符合设计要求，优选实现ρara≤ρsrs≤ρcrc。此外，筛分也可以使待吸附的粉末较为均匀的平铺在工作台上，以便于后续转移至各电场区时被充分吸附。
本发明使用的金属负极包括但不限于金属锂、锂铟合金(Li-In)；使用的集流体包括但不限于铜箔、不锈钢箔等。所述金属负极地厚度为1～50μm；所述集流体厚度为5～20μm。选择合适的金属负极与复合正极相匹配，使相应的全固态电池具有最佳的电化学性能。此外，通过选择合适的集流体，并控制其厚度，以满足电池压制时不至于断裂，且又足够薄，以减少全固态电池附件重量，从而提高全固态电池的能量密度。
本发明在第一电场区、第二电场区或者第三电场区中，通过控制各场区的电场强度E1>E2>E3，依次将一定尺寸的带电硫化物电解质粉末、带电复合正极粉末吸附到金属负极上，或者依次将一定尺寸的带电复合负极粉末、带电硫化物电解质粉末、带电复合正极粉末吸附到负极集流体上，且保证每一次吸附时，已经吸附的粉末不会因为重力而脱落。
具体地，控制E1<E2<E3的原理来源于临界等式qxE＝mxg(暂时忽略吸附电荷对电场强度E的影响)，其中qx∝δxrx 2，mx∝ρxrx 3，所以该等式可转换为：δx/(ρxrx)∝g/E。而本发明中，不同材料的粉末性质优选为δa≥δs≥δc，ρara≤ρsrs≤ρcrc(两个不等式的等号不同时存在)，因此不同电场区的电场强度大小关系为E1<E2<E3。
本发明在第一电场区、第二电场区或者第三电场区中，通过调控各场区的电场强度E1、E2、E3，可实现调控各个粉末吸附层的厚度，从而实现不同能量密度全固态电池的可控制备。其中电解质粉末层的吸附厚度ds为0.5-10mm；复合正极粉末层的吸附厚度dc为0.5-10mm；复合负极粉末层的吸附厚度da为0.5-10mm。
相应地，E1的调控条件为E1-Eds略大于msg/qs，或E1-Eda略大于mag/qa。E2的调控条件为E2-Eds-Edc略大于mcg/qc,或E1-Eda-Eds略大于msg/qs。E3的调控条件为E3-Eda-Eds-Edc略大于mcg/qc。
具体地，以硫化物电解质粉末在第一场区被吸附为例，E1的调控值设置原理来源于等式qs(E1-Eds)＝ms(g+as)，该等式可转化为δs/(ρsrs)∝(g+as)/(E1-Eds)。在刚开始吸附时，Eds可视为0，此时尺寸r越小的粉末其加速度越大，将优先到达金属负极基体，随后，不同尺寸的粉末先后依次到达金属负极基体，随着带电粉末吸附层变厚，当厚度达到da时，带电粉末吸附层电场强度损失可视为Eds，粉末吸附层下方电场变为E1-Eds。在E1-Eds略大于msg/qs的调控条件下，尺寸大于等于rs的粉末将不能持续吸附到金属负极基体上。从而可实现硫化物电解质粉末的均匀平整吸附，保持吸附层各处的厚度一致。该过程的示意图如图1所示。
第一电场区的吸附工作完成后，基体与吸附层依次转移至第二电场区、第三电场区。在其他电场区中，粉末吸附的过程与上述原理相似，因此最终可实现各种带电粉末分布均匀，相应的吸附层厚度可控且保持平整。
本发明通过对金属负极/硫化物电解质粉末吸附层/复合正极粉末吸附层，或者集流体/复合负极粉末吸附层/硫化物电解质粉末吸附层/复合正极粉末吸附层施加压力，并除去各粉末表面电荷，最终可制得所述全固态电池。选用一种粉末成型压力机，施加的压力大小为100-700Mpa，使得得到的全固态电池，其复合正极层厚度为5～100μm，硫化物电解质层厚度为10～100μm，金属锂片厚度为0.5～40μm，或复合负极层厚度为1～50μm。优选地，该压力机可在通过接地或者结合其他技术消除各粉末表面电荷。
本发明要求每个步骤都在保护气体氛围中进行，所述保护气体包括但不限于氮气、氩气、氖气、高纯二氧化碳等中的一种或几种。在所述气体的保护下，将硫化物电解质粉末与空气和水分隔绝，以保证最终制得的全固态电池具有优异的电化学性能。根据不同工作区域的要求，保护气体的压强有所不同。
本发明还提供一种全固态电池，该固态电池通过上述制备方法制得。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明，但不限于此。
实施例1
一种全固态电池的制备方法，全固态电池的结构如图2所示，该方法主要包括以下步骤：
(1)使复合正极粉末、固态电解质粉末带电；
通过电晕放电使复合正极粉末、固态电解质粉末带负电荷。其中，复合正极由LiCoO2、VGCF、Li6PS5Cl通过球磨制备，固态电解质粉末为Li6PS5Cl。颗粒表面电荷通过法拉第筒法测定。
(2)将各带电粉末筛分，并转移至相应电场区；
固态电解质粉末通过500目的筛网筛分，平铺在转移台上，待移至第一电场区。复合正极粉末通过400目的筛网筛分，平铺于转移台，待移至第二电场区。
(3)控制第一电场区电场强度E1，首先将固态电解质粉末均匀吸附在金属负极表面，形成金属负极/Li6PS5Cl粉末层，再转移至第二电场区；
在第一电场区的两端施加一定大小的恒电势U1，使得电场强度恒为E1。将一定厚度的金属锂片基体置于高电势端，带负电的Li6PS5Cl粉末在电场作用下，向金属锂基体移动并吸附于其上，当粉末吸附厚度达到ds，粉末自动停止吸附。此时，将金属锂/Li6PS5Cl粉末层移至第二电场区。
(4)控制第二电场区电场强度E2，将复合正极粉末均匀吸附在步骤(3)所述金属负极/电解质粉末层下方，形成金属负极/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层。
在第二电场区的两端施加一定大小的恒电势U2，使得电场强度恒为E2。将金属锂/Li6PS5Cl粉末层置于高电势端，带负电的复合正极粉末在电场作用下，向金属锂/Li6PS5Cl粉末层移动并吸附于其上，当粉末吸附厚度达到ds+dc，粉末自动停止吸附。此时，将金属锂/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层移至粉末成型压力设备中。
(5)对步骤(4)得到的金属锂/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层施加一定压力，同时消除粉末所带电荷，即得到固态电池电芯单元。
在粉末成型压力设备中，对金属锂/Li6PS5Cl粉末层/正极粉末层施加压力，压力大小为600MPa；压制过程中，压力设备在与金属锂接触的一端接地以消除粉末电荷，靠近正极粉末层端绝缘以避免电池短路。最终可得到固态电池电芯单元。
实施例2：
一种全固态电池的制备方法，全固态电池的结构如图3所示，该方法主要包括以下步骤：
(1)使复合正极粉末、固态电解质粉末和复合负极粉末带电；
通过电晕放电使复合正极粉末、固态电解质粉末和复合负极粉末带负电荷。其中，复合正极由LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、Super-P、Li6PS5Cl通过球磨制备，固态电解质粉末为Li6PS5Cl，复合负极由石墨与Li6PS5Cl组成。颗粒表面电荷通过法拉第筒法测定。
(2)将各带电粉末筛分，并转移至相应电场区；
复合负极粉末通过600目的筛网筛分，平铺于转移台，待移至第一电场区。固态电解质粉末通过500目的筛网筛分，平铺在转移台上，待移至第二电场区。复合正极粉末通过400目的筛网筛分，平铺于转移台，待移至第三电场区。
(3)控制第一电场区电场强度E1，首先将复合负极粉末均匀吸附在铜箔集流体表面，形成铜箔/复合负极粉末层，再转移至第二电场区；
在第一电场区的两端施加一定大小的恒电势U1，使得电场强度恒为E1。将一定厚度的铜箔集流体基体置于高电势端，带负电的在电场作用下，向铜箔集流体基体移动并吸附于其上，当粉末吸附厚度达到da，粉末自动停止吸附。此时，将铜箔/复合负极粉末层移至第二电场区。
(4)控制第二电场区电场强度E2，将固态电解质粉末(即Li6PS5Cl粉末)均匀吸附在步骤(3)所述铜箔/复合负极粉末层下方，形成铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层。
在第二电场区的两端施加一定大小的恒电势U2，使得电场强度恒为E2。将铜箔/复合负极粉末层置于高电势端，带负电的Li6PS5Cl粉末在电场作用下，向移动并吸附于其上，当粉末吸附厚度达到da+ds，粉末自动停止吸附。此时，将铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层移至第三电场区。
(5)控制第三电场区电场强度E3，将复合正极粉末吸附在步骤(4)得到的铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层下方，形成铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层，再进行压制和除电；
(6)对步骤(5)得到的铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层施加一定压力，同时消除粉末所带电荷，即得到固态电池电芯单元。
在粉末成型压力设备中，对铜箔/复合负极粉末层/Li6PS5Cl粉末层/复合正极粉末层施加压力，压力大小为650MPa；压制过程中，压力设备与铜箔端接触的一端接地以消除粉末电荷，靠近复合正极粉末层端绝缘以避免电池短路。最终可得到固态电池电芯单元。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全固态电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)使复合正极粉末和固态电解质粉末带电，如果全固态电池中采用了复合负极，那么使复合负极粉末带电；
(2)将各带电粉末筛分，并转移至电场区；
(3)控制第一电场区电场强度E1，首先将固态电解质粉末均匀吸附在金属负极表面，形成金属负极/电解质粉末层，再转移至第二电场区；或者首先将复合负极粉末吸附在导电集流体基体上形成集流体/负极粉末层，再转移到第二电场区；
(4)控制第二电场区电场强度E2，将复合正极粉末均匀吸附在步骤(3)所述金属负极/电解质粉末层下方，形成金属负极/电解质粉末层/正极粉末层；或者将固态电解质粉末吸附在步骤(3)所述集流体/负极粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层，再转移至第三电场区；
(5)控制第三电场区电场强度E3，将复合正极粉末吸附在步骤(4)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层下方，形成集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层；
(6)对步骤(4)所述金属负极/电解质粉末层/正极粉末层，或者对步骤(5)所述集流体/负极粉末层/电解质粉末层/正极粉末层施加一定压力，同时消除粉末所带电荷，得到全固态电池；
所述步骤(1)-(6)均在保护气体氛围中进行。
2.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述复合正极粉末由正极活性物质、导电碳、固态电解质组成；所述复合负极粉末由负极活性物质、固态电解质组成；所述固态电解质为硫化物固态电解质，包括Li7P3S11、β-Li3PS4、Li6PS5Cl、Li6PS5Br、Li7P2S8I、Li4PS4I、Li6PS5ClxBr1-x、Li6PS5ClyI1-y、Li6PS5BrzI1-z、Li6PS5-xOxCl中的一种或几种，其中，x、y、z＝0～1。
3.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使粉末带电的处理技术包括摩擦带电、感应带电、接触带电、电晕放电电场带电中的一种或几种结合，使所述复合正极粉末、电解质粉末、复合负极粉末表面带相同电荷：负电荷或者正电荷。
4.根据权利要求3所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述粉末颗粒表面电荷量与颗粒的尺寸呈正相关，所述复合正极粉末电荷量qc∝δcrc 2；所述固态电解质粉末电荷量为qs∝δsrs 2；所述复合负极粉末电荷量为qa∝δara 2；其中，δa，δs，δc为与所用带电处理设备的参数设置有关的设定值，δa≥δs≥δc；rc为复合正极粉末的尺寸，rs为固态电解质粉末的尺寸，ra为复合负极粉末的尺寸。
5.根据权利要求4所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述筛分后的带电复合负极粉末、带电固态电解质粉末和带电复合正极粉末的尺寸满足：ρara≤ρsrs≤ρcrc，其中，ra为0.1～5μm，rs为0.1～10μm，rc为0.5～20μm，ρa为复合负极粉末的密度，ρc为复合正极粉末的密度，ρs为固态电解质粉末的密度。
6.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述金属负极包括金属锂和/或锂铟合金；所述集流体包括铜箔和/或不锈钢箔；所述金属负极的厚度为1～50μm；所述集流体厚度为5～20μm。
7.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述电解质粉末层的吸附厚度ds为0.5-10mm；正极粉末层的吸附厚度dc为0.5-10mm；负极粉末层的吸附厚度da为0.5-10mm。
8.根据权利要求4所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述E1、E2、E3均为匀强电场，且E1<E2<E3；所述E1的调控条件为：E1-Eds大于msg/qs，或E1-Eda大于mag/qa；所述E2的调控条件为：E2-Eds-Edc大于mcg/qc,或E1-Eda-Eds大于msg/qs；所述E3的调控条件为：E3-Eda-Eds-Edc大于mcg/qc，其中，Eds为固态电解质粉末吸附层的电场强度，Edc为复合正极粉末吸附层的电场强度，Eda为复合负极粉末吸附层的电场强度，ms为单个固态电解质粉末颗粒的质量，mc为单个复合正极粉末颗粒的质量，ma为单个复合负极粉末颗粒的质量，g为电场区环境条件下的重力常数。
9.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，施加压力的方法包括通过粉末成型压力机进行粉末热压、粉末冷等静压中的一种或几种；压力大小为100～700Mpa。
10.一种全固态电池，包含复合正极、金属负极，以及设置在所述复合正极和金属负极之间的硫化物固态电解质，或者包含有复合正极、复合负极、负极集流体以及设置在所述复合正极和复合负极之间的硫化物固态电解质，其特征在于，所述全固态电池采用权利要求1-9任一项所述 的制备方法制备获得。
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