CN114373933A - 一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池。所述固态电池正极片的制备方法包括如下步骤：混合磷酸、碳源和正极材料，分散处理后干燥，得到正极活性物质；混合导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和所得正极活性物质，压制成片状正极材料；将所得片状正极材料浸泡于熔融锂源后，干燥，得到所述固态电池正极片。本发明通过在正极材料中引入离子导体和超导电材料，使其在正极材料表面建立三维结构；通过将正极片浸入熔融态电解质中，使电解质在正极颗粒的孔隙中填充，同时与聚合物电解质有效结合，使得正极内的点对点接触变为大面积接触，为电子或离子的快速传输提供了连续通道，同时，提高了电池机械强度。

Description

一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池
技术领域
本发明属于锂离子固态电池技术领域，涉及一种固态电池正极片的制备方法，尤其涉及一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池。
背景技术
电池作为电动汽车的核心，其科技突破将对电池行业甚至汽车行业的发展产生至关重要的影响。目前当前市场主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池因其较高的能量密度受到大多车企的热捧，但其能量密度目前已达到300Wh/kg，如要再在能量密度上突破，短时间内将不可能实现。即便实现了，其安全性也无法得到保障，因此，在此背景下，国内外企业和研究机构越来越多的将重心放在了全固态锂电池上，也有不少车企都发布了使用固态电池作为能源的电动汽车的开发计划。
固态电池是相对于液态锂电池而言的，是指结构中不含液体，所有材料都以固态形式存在的储能器件，它由正极材料、负极材料和电解质组成。相比于液态锂离子电池，全固态锂离子电池不仅能量密度可以更高，安全性方面也有更明显的优势。
目前研究比较多的固态电解质主要有聚合物电解质和无机固态电解质。聚合物电解质的优点是安全性高、力学柔性等，缺点是室温锂离子电导率偏低、离子迁移数较低、正极材料内的点对点接触导致的与电解质的接触不良等，限制了其在高性能全固态锂离子电池领域的应用。对于传统使用有机电解液的锂离子电池，由于正极材料的高孔隙率和有机电解液的流动性，正极材料中锂离子的快速传导可以通过电解液的浸润得以实现，一般只需添加导电炭黑作为电子导电添加剂即可。固态电池正极则是通过添加固体电解质实现锂离子传导，但是过高的固体电解质含量会影响正极中电子的传递，导电炭黑过多也会影响离子的传递。
CN 111952597A公开了一种复合正极片的制备方法，包括步骤：将聚合物和第一锂盐溶解于第一溶剂中，形成混合浆料；获取正极片，将所述混合浆料沉积于所述正极片远离集流体的一侧表面，干燥形成保护层，得到复合正极片。
CN 112563493A公开了一种固态电解质锂离子电池的正极片，包括：集流体、正极活性材料层、聚合物涂层；所述正极活性材料层形成在所述集流体表面；所述聚合物涂层形成在所述正极活性材料层表面；所述聚合物为电化学窗口不低于4.5V的聚合物在正极片表面涂覆有一层电化学窗口较高的聚合物层，使得在正极片与固态电解质之间具备了缓冲区域，避免固态电解质与正极材料直接接触导致的高电压下固态电解质的分解，使得PEO类聚合物固态电解质电池，可以在4.0V以上高电压下正常运作，提高电池能量密度。
以上技术方案对固态电池的结构和电解质材料均有改善，从而减小了固态电池界面的阻力，但是固体电解质和正极材料颗粒之间的接触影响电池性能的问题并没有得到解决，固态电池的电学性能由于固体电解质和正极材料不充分接触，仍然不能得到有效的提高。因此，如何增大固体电解质和正极材料颗粒之间的接触，是固态电池急需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池，通过将正极片浸入熔融态电解质中，使电解质在正极颗粒的孔隙中填充，同时与聚合物电解质有效结合，这种结构使正极内的点对点接触变为大面积接触，为电子或离子的快速传输提供了连续通道，提高了机械强度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种固态电池正极片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合磷酸、碳源和正极材料，分散处理后干燥，得到正极活性物质；
(2)混合导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和所得正极活性物质，压制成片状正极材料；
(3)将所得片状正极材料浸泡于熔融锂源后，干燥，得到所述固态电池正极片。
本发明通过混合磷酸和正极材料反应得到锂离子导体包覆的正极材料，引入碳源后，锂离子导体和导电材料在正极活性物质表面建立了三维结构，为离子和电子的快速传输提供通道；由此制备得到的片状正极材料，通过充分浸泡在熔融锂源中，使得锂离子电解质能够有效的填充在正极材料颗粒间的孔隙中，为离子的快速传输提供了连续通道，提高了机械强度、结构稳定性和电化学性能。
优选地，步骤(1)所述混合包括：向磷酸中加入正极材料，进行热处理后再加入碳源，完成混合。
优选地，所述热处理的温度为400-600℃，例如可以是400℃、450℃、500℃、550℃或600℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述热处理时间不定，至混合均匀。
通过上述混合的顺序，磷酸与正极材料表面的锂元素发生反应结合，得到锂离子导体磷酸锂，所述锂离子导体磷酸锂包覆在正极材料表面，与碳源材料共同作用，在正极活性物质表面建立了三维结构，为离子和电子的快速传输提供通道。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为90-110℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃或110℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为22-26h，例如可以是22h、23h、24h、25h或26h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述分散处理包括搅拌分散和/或超声分散等常规分散方法。
优选地，步骤(1)所述碳源包括石墨烯。
本发明提供的碳源为具有导电性能的纳米碳材料，石墨烯由于结构非常稳定、电子运动速度较快，使其具有优异的导电性能。
优选地，步骤(1)所述正极材料包括镍钴锰正极材料、镍钴铝正极材料、镍锰正极材料、镍钴正极材料、镍酸锂、钴酸锂、磷酸亚铁锂或锰酸锂中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括镍钴锰正极材料与镍钴铝正极材料的组合，镍钴铝正极材料与镍锰正极材料的组合，镍钴正极材料与镍酸锂的组合，镍酸锂与钴酸锂的组合，钴酸锂与磷酸亚铁锂的组合，磷酸亚铁锂与锰酸锂的组合，镍钴锰正极材料、镍钴铝正极材料与镍锰正极材料的组合，镍钴铝正极材料、镍锰正极材料与镍钴正极材料的组合，镍锰正极材料、镍钴正极材料与镍酸锂的组合，镍钴正极材料、镍酸锂与钴酸锂的组合，镍酸锂、钴酸锂与磷酸亚铁锂的组合，或钴酸锂、磷酸亚铁锂或锰酸锂的组合。
优选地，步骤(1)所述磷酸的质量为正极材料的0.8-1.5wt％，例如可以是0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.4wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(1)所述碳源的质量为正极材料的0.3-0.6wt％，例如可以是0.3wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％或0.6wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，以质量百分数计，步骤(2)所述片状正极材料包括：
Figure BDA0003460285880000051
所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的95-97wt％，例如可以是95wt％、95.5wt％、96wt％、96.5wt％或97wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述导电剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-3wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述粘结剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、1.5wt％、1.8wt％或2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述电解质的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、1.5wt％、1.8wt％或2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述锂盐的质量为片状正极材料总质量的1-3wt％，例如可以是1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、超导炭黑、乙炔炭黑、科琴黑、碳纳米管、碳纤维或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括导电炭黑与导电石墨的组合，导电石墨与超导炭黑的组合，超导炭黑与乙炔炭黑的组合，乙炔炭黑与科琴黑的组合，科琴黑与碳纳米管的组合，碳纳米管与碳纤维的组合，碳纤维与石墨烯的组合，导电炭黑、导电石墨与超导炭黑的组合，导电石墨、超导炭黑与乙炔炭黑的组合，超导炭黑、乙炔炭黑与科琴黑的组合，乙炔炭黑、科琴黑与碳纳米管的组合，科琴黑、碳纳米管与碳纤维的组合，或碳纳米管、碳纤维与石墨烯的组合。
优选地，步骤(2)所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚环氧乙烷中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯的组合，聚四氟乙烯与聚环氧乙烷的组合，聚偏氟乙烯与聚环氧乙烷的组合，或聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯与聚环氧乙烷的组合。
优选地，步骤(2)所述电解质包括聚合物固态电解质。
所述聚合物固态电解质包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或聚环氧乙烷中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括聚偏氟乙烯与聚丙烯腈的组合，聚丙烯腈与聚环氧乙烷的组合，聚偏氟乙烯与聚环氧乙烷的组合，或聚偏氟乙烯、聚丙烯腈与聚环氧乙烷的组合。
优选地，步骤(2)所述锂盐包括双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括双三氟甲基磺酰亚胺锂与二氟草酸硼酸锂的组合，二氟草酸硼酸锂与双氟磺酰亚胺锂的组合，双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂与双氟磺酰亚胺锂的组合。
优选地，步骤(2)所述压制的压力为0.5-200MPa，例如可以是0.5MPa、1MPa、5MPa、10MPa、50MPa、100MPa、150MPa、180MPa、190MPa或200MPa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述压制的温度为100-150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、120℃、130℃、140℃、148℃、或150℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为一种优选技术方案，本发明所述的压制的方法包括：将导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和所得正极活性物质混合后所得混合物，通过加热辊压，与正极集流体压合成型，完成压制。
所述正极集流体包括铝箔和/或铜箔。
所述正极集流体的厚度为1-3μm，例如可以是1μm、1.1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、2.8μm或3μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述熔融锂源包括双氟磺酰亚胺锂。
本发明所述熔融锂源是通过在干燥的惰性气体条件下，对锂源进行升温熔融得到。熔融锂源为正极片提供填充在孔隙内部的电解质，双氟磺酰亚胺锂由于具有更高的热稳定性、更好的电导率、更优秀的热力学稳定性等优点，符合未来电解液的发展趋势。
优选地，步骤(3)所述浸泡在氮气和/或惰性气体气氛下进行。
优选地，步骤(3)所述浸泡的温度为140-150℃，例如可以是140℃、142℃、144℃、148℃或150℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(3)所述浸泡的时间为3-15min，例如可以是3min、5min、10min、12min或15min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述干燥的温度为90-110℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃或110℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(3)所述干燥的时间为22-26h，例如可以是22h、23h、24h、25h或26h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明第一方面所述的制备方法的一种优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为正极材料的0.8-1.5wt％的磷酸中加入正极材料，以400-600℃的温度进行热处理5小时后，再加入质量为正极材料的0.3-0.6wt％的石墨烯，分散处理后干燥，得到正极活性物质；
(2)混合导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和步骤(1)所得正极活性物质，在0.5-200MPa的压力下，以100-150℃温度，压制成片状正极材料；
(3)在惰性气体气氛中，140-150℃下，将所得片状正极材料浸泡于的熔融双氟磺酰亚胺锂3-15min后，干燥，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的95-97wt％，导电剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-3wt％，粘结剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，电解质的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，锂盐的质量为片状正极材料总质量的1-3wt％。
第二方面，本发明提供了一种固态电池正极片，所述固态电池正极片如第一方面所述的制备方法得到。
第三方面，本发明提供了一种固态电池，所述固态电池含有如第二方面所述的固态电池正极片。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明通过在正极材料中引入离子导体和超导电材料，使其在正极材料表面建立三维结构，为离子、电子的快速传输提供了通道。
(2)本发明通过将正极片浸入熔融态电解质中，使电解质在正极颗粒的孔隙中填充，同时与聚合物电解质有效结合，使得正极内的点对点接触变为大面积接触，为电子或离子的快速传输提供了连续通道，同时，提高了电池机械强度。
(3)本发明通过精确控制聚合物电解质与熔融锂源的浸润填充，使得具有大面积正极粒子界面接触和稳定结构强度的复合结构可以显著增加循环过程中的电子/离子运输和缓冲体积变化，制备得到具有更低的界面阻力、更高的容量和更高的循环稳定性的固态电池。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种固态电池正极片，所述固态电池正极片的制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为镍钴锰正极材料1.2wt％的磷酸中加入镍钴锰正极材料(NCM-811)，以500℃的温度进行热处理5小时后，再加入质量为镍钴锰正极材料0.5wt％的石墨烯，分散处理后100℃干燥24h，得到正极活性物质；
(2)混合导电炭黑、聚偏氟乙烯(美国苏威，5130)、聚环氧乙烷(普乐司，68441-17-8)、双三氟甲基磺酰亚胺锂和步骤(1)所得正极活性物质，100MPa的压力下，以120℃温度加热辊压在2μm铝箔上，得到片状正极材料；
(3)氩气气氛中，145℃下，将所得片状正极材料浸泡于的熔融双氟磺酰亚胺锂8min后，100℃干燥24h，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的96wt％，导电炭黑的质量为片状正极材料总质量的1wt％，聚偏氟乙烯的质量为片状正极材料总质量的1wt％，聚环氧乙烷的质量为片状正极材料总质量的1wt％，双三氟甲基磺酰亚胺锂的质量为片状正极材料总质量的1wt％。
实施例2
本实施例提供了一种固态电池正极片，所述固态电池正极片的制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为镍钴正极材料1wt％的磷酸中加入镍钴(6：4)正极材料，以450℃的温度进行热处理5小时后，再加入质量为镍钴锰正极材料的0.4wt％的石墨烯，分散处理后110℃干燥22h，得到正极活性物质；
(2)混合导电石墨、聚四氟乙烯(美国3M，2072Z)、聚偏氟乙烯(美国苏威，5130)、二氟草酸硼酸锂和步骤(1)所得正极活性物质，0.5MPa的压力下，以100℃温度加热辊压在3μm铝箔上，得到片状正极材料；
(3)氦气气氛中，142℃下，将所得片状正极材料浸泡于熔融的双氟磺酰亚胺锂10min后，110℃干燥22h，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的95.5wt％，导电石墨的质量为片状正极材料总质量的0.5wt％，聚四氟乙烯的质量为片状正极材料总质量的0.5wt％，聚偏氟乙烯的质量为片状正极材料总质量的1wt％，二氟草酸硼酸锂的质量为片状正极材料总质量的2.5wt％。
实施例3
本实施例提供了一种固态电池正极片，所述固态电池正极片的制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为磷酸亚铁锂0.8wt％的磷酸中加入磷酸亚铁锂，以400℃的温度进行热处理5小时后，再加入质量为磷酸亚铁锂的0.3wt％的石墨烯，分散处理后90℃干燥26h，得到正极活性物质；
(2)混合科琴黑、聚偏氟乙烯(法国阿科玛，HSV900)、聚环氧乙烷(普乐司，68441-17-8)、双氟磺酰亚胺锂和步骤(1)所得正极活性物质，在200MPa的压力下，以150℃温度加热辊压在1μm铝箔上，得到片状正极材料；
(3)氮气气氛中，140℃下，将所得片状正极材料浸泡于的熔融双氟磺酰亚胺锂15min后，90℃干燥26h，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的95wt％；，科琴黑的质量为片状正极材料总质量的2wt％，聚偏氟乙烯的质量为片状正极材料总质量的1wt％，聚环氧乙烷的质量为片状正极材料总质量的1wt％，双氟磺酰亚胺锂的质量为片状正极材料总质量的1wt％。
实施例4
本实施例提供了一种固态电池正极片，除将步骤(1)中石墨烯替换为等质量的碳纳米管外，其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种固态电池正极片，除将步骤(1)中石墨烯替换为等质量的碳纤维外，其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种固态电池正极片，除将步骤(3)中熔融双氟磺酰亚胺锂替换为熔融双三氟甲基磺酰亚胺锂外，其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种固态电池正极片，除将步骤(3)中熔融双氟磺酰亚胺锂替换为熔融二氟草酸硼酸锂外，其余工艺步骤均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种固态电池正极片，所述固态电池正极片的制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为镍钴锰正极材料的1.2wt％的磷酸中加入镍钴锰正极材料(NCM-811)，以500℃的温度进行热处理5小时后，再加入质量为镍钴锰正极材料的0.5wt％的石墨烯，分散处理后100℃干燥24h，得到正极活性物质；
(2)混合导电炭黑、聚偏氟乙烯(美国苏威，5130)、聚环氧乙烷(普乐司，68441-17-8)、双三氟甲基磺酰亚胺锂和步骤(1)所得正极活性物质，100MPa压力下，以100-150℃温度加热辊压在铝箔上，得到压制成片状正极材料；
(3)氩气气氛中，145℃下，将所得片状正极材料静置，100℃干燥24h，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的96wt％，导电炭黑的质量为片状正极材料总质量的1wt％，聚偏氟乙烯的质量为片状正极材料总质量的1wt％，聚环氧乙烷的质量为片状正极材料总质量的1wt％，双三氟甲基磺酰亚胺锂的质量为片状正极材料总质量的1wt％。
将上述得到的固态电池正极片为正极，金属锂片为负极，结合聚合物固态电解质膜聚环氧乙烷(普乐司，68441-17-8)，使用扣式电池组装设备，组装成扣式电池，进行测试。
容量/循环测试条件：将上述扣式电池在65±3℃下保持2h，以0.1C电流放电至3.0V，静置5min后，以0.1C恒流充电至电池电压达4.3V时，恒压充电至充电电流降至0.02C，停止充电，静置5min，重复上述操作，记录放电容量，并计算容量保持率。
倍率测试条件：将上述扣式电池在65±3℃下保持2h，以0.1C电流放电至3.0V并静置5min，以0.1C恒流充电至电池电压达4.3V时，恒压充电至充电电流降至0.02C，停止充电，静置5min，重复进行上述操作，记录放电容量。调整放电电流调整至0.2C、0.33C和0.5C后重复上述操作，记录放电容量。
上述结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003460285880000131
从表1的数据中得出如下结论：
(1)由实施例1-5可得，本发明通过精确控制聚合物电解质与熔融锂源的浸润填充，使得具有大面积正极粒子界面接触和稳定结构强度的复合结构可以显著增加循环过程中的电子/离子运输和缓冲体积变化，制备得到具有高容量和高循环稳定性、高倍率性能的固态电池。
(2)由实施例6、7与实施例1的比较可知，本发明通过将正极片浸入熔融态电解质中，使电解质在正极颗粒的孔隙中填充，同时与聚合物电解质有效结合，使得正极内的点对点接触变为大面积接触，为电子或离子的快速传输提供了连续通道，同时提高了机械强度，制备得到具有高容量和高循环稳定性、高倍率性能的固态电池。
(3)由对比例1与实施例1的比较可知，当正极片不浸泡熔融锂盐时，制备得到的固态电池循环稳定性和倍率性能差，这表明本发明提供的正极片浸泡熔融锂盐，有利于制备得到具有高容量和高循环稳定性、高倍率性能的固态电池。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种固态电池正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合磷酸、碳源和正极材料，分散处理后干燥，得到正极活性物质；
(2)混合导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和所得正极活性物质，压制成片状正极材料；
(3)将所得片状正极材料浸泡于熔融锂源后，干燥，得到所述固态电池正极片。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为90-110℃，干燥的时间为22-26h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷酸的质量为正极材料的0.8-1.5wt％；
步骤(1)所述碳源的质量为正极材料的0.3-0.6wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以质量百分数计，所述片状正极材料包括：
Figure FDA0003460285870000011
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述压制的压力为0.5-200MPa；
优选地，所述压制的温度为100-150℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述熔融锂源包括双氟磺酰亚胺锂；
步骤(3)所述浸泡在氮气和/或惰性气体气氛下进行；
步骤(3)所述浸泡的温度为140-150℃，时间为3-15min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述干燥的温度为90-110℃；
步骤(3)所述干燥的时间为22-26h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向质量为正极材料的0.8-1.5wt％的磷酸中加入正极材料，以400-600℃的温度进行热处理至混合均匀，再加入质量为正极材料的0.3-0.6wt％的石墨烯，分散处理后干燥，得到正极活性物质；
(2)混合导电剂、粘结剂、电解质、锂盐和步骤(1)所得正极活性物质，在0.5-200MPa压力下，以100-150℃温度，压制成片状正极材料；
(3)在惰性气体气氛中，140-150℃下，将所得片状正极材料浸泡于的熔融双氟磺酰亚胺锂3-15min后，干燥，得到所述固态电池正极片；
步骤(2)所述正极活性物质的质量为片状正极材料总质量的95-97wt％，导电剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-3wt％，粘结剂的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，电解质的质量为片状正极材料总质量的0.5-2wt％，锂盐的质量为片状正极材料总质量的1-3wt％。
9.一种固态电池正极片，其特征在于，所述固态电池正极片如权利要求1-8任一项所述的制备方法得到。
10.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池含有如权利要求9所述的固态电池正极片。
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