CN115084642A - 固态锂电池及其制备方法和用电设备 - Google Patents

固态锂电池及其制备方法和用电设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种固态锂电池及其制备方法和用电设备。该固态锂电池包括依次层叠设置的锂负极片、聚合物修饰层、硫化物电解质层和正极片，其中，聚合物修饰层的材料包括聚合物和锂盐，锂盐分散在聚合物中。应用本申请的技术方案，本申请提供的固态锂电池在锂负极片和硫化物电解质层之间设置有聚合物修饰层，避免了硫化物电解质层与锂负极片直接接触，避免副反应的发生，同时聚合物修饰层具备优异的离子电导能力和膨胀收缩能力，保证了锂离子在聚合物修饰层中传输并减缓充放电过程中锂负极片体积变化造成的破坏。同时聚合物修饰层还能够有效抑制锂枝晶的产生，降低电池短路的风险，提高安全性。

Description

固态锂电池及其制备方法和用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种固态锂电池及其制备方法和用电设备。
背景技术
一直以来，锂金属负极被认为是提高锂电池能量密度的最佳负极，因为锂负极具有最低的电化学势(-3.04V vs.SHE)，低密度(0.53g cm-1)和非常高的理论容量(3860mAhg-1)。但是，锂金属非常活泼极易与其他物质发生反应，且易在金属表面形成锂枝晶，在电池循环过程中锂枝晶易刺穿隔膜，从而导致内部短路和严重的安全问题。
采用高强度的固态电解质来制备全固态电池，有望实现金属锂负极的应用并提高电池的能量密度。然而，绝大多数的固态电解质对锂金属均不稳定，在电池循环过程中，会形成一层高阻抗的界面层。此外，固态电解质与金属锂接触较差，电流分布不均匀，从而促进锂枝晶的生长，枝晶穿过固态电解质的缝隙到达正极，电池发生短路。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种固态锂电池及其制备方法和用电设备，以解决现有技术中应用金属锂负极的全固态电池在电池循环过程中，金属锂负极与固态电解质接触易发生副反应，形成高阻抗界面层，且金属锂负极表面易形成锂枝晶，锂枝晶易刺穿隔膜，导致电池短路和严重的安全问题的技术问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种固态锂电池，该固态锂电池包括依次层叠设置的锂负极片、聚合物修饰层、硫化物电解质层和正极片，其中，聚合物修饰层的材料包括聚合物和锂盐，锂盐分散在聚合物中。
进一步地，聚合物修饰层中，锂盐的质量含量为4.95％～15％。
进一步地，聚合物包括聚碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酯、聚乙二醇聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇聚二丙烯酸酯中的至少一种。
进一步地，锂盐包括LiBF4、LiPF6、LiTFSI或LiBOB中的至少一种。
进一步地，聚合物修饰层由包括聚合物前驱体、锂盐和引发剂的原料混合物进行原位聚合制备得到。
进一步地，按质量百分比计，原料混合物中，聚合物前驱体占85％～95％、锂盐占4.95％～15％，引发剂占0.01％～0.1％。
进一步地，聚合物前驱体包括碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量各自独立地为200～1000；引发剂包括偶氮类化合物或过氧化物类化合物中的至少一种，其中，偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的至少一种，过氧化物类化合物包括过氧化二苯甲酰或过氧化十二酰中的至少一种。
进一步地，聚合物修饰层的厚度为2～15μm，优选为5～12μm。
进一步地，硫化物电解质层主要由颗粒状的第一硫化物电解质压制而成，第一硫化物电解质包括Li4-xGe1-xPxS2(1-x)、Li2S-Al2S3-P2S5、Li2SP2S5-LiI、Li2S-P2S5-LiBr、Li2S-P2S5-LiBH4、Li2S-P2S5-Ge0.35Ga0.05Se0.60、67Li2S-33P2S5、75Li2S-25P2S5、70Li2S-30P2S5、LiPS4、Li6PS5Cl、75LiS-15P2S5-10P2O5中的至少一种，x＝0.55～1。
根据本申请的另一方面，还提供了一种固态锂电池的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将聚合物前驱体、锂盐和引发剂混合，得到原料混合物；步骤S2，将原料混合物涂覆在硫化物电解质层的一个表面上形成待固化聚合物层，将锂负极片设置于待固化聚合物层中，将正极片设置于硫化物电解质层的另一个表面，使得正极片、硫化物电解质层、待固化聚合物层和锂负极片依次层叠设置；步骤S3，将待固化聚合物层进行原位聚合，待固化聚合物层固化形成聚合物修饰层，得到固态锂电池。进一步地，硫化物电解质层的制备方法包括以下步骤：将颗粒状的第一硫化物电解质依次混合和压制，得到硫化物电解质层。
进一步地，压制的压力为300～450MPa，时间为1～10min。
进一步地，正极片由正极活性物质和第二硫化物电解质压制而成。
进一步地，正极活性物质和第二硫化物电解质的质量比为(65～75):(35-25)。
进一步地，正极活性物质包括NCM811、NCM622、NCM523、钴酸锂或磷酸铁锂中的至少一种。
根据本申请的第三个方面，还提供了一种用电设备，该用电设备包括上述第一方面提供的任一种固态锂电池或上述第二方面提供的任一种制备方法得到的固态锂电池。
应用本申请的技术方案，本申请提供的固态锂电池在锂负极片和硫化物电解质层之间设置有聚合物修饰层，避免了硫化物电解质层与锂负极片直接接触，避免副反应的发生，同时聚合物修饰层具备优异的离子电导能力和膨胀收缩能力，保证了锂离子在聚合物修饰层中传输并减缓充放电过程中锂负极片体积变化造成的破坏。同时聚合物修饰层还能够有效抑制锂枝晶的产生，降低电池短路的风险，提高安全性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例1提供的固态锂电池中固态锂电池组件的结构示意图；以及
其中，上述附图包括以下附图标记：
110、锂负极片；120、聚合物修饰层；130、硫化物电解质层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如本申请背景技术所分析的，现有技术中应用金属锂负极的全固态电池在电池循环过程中，金属锂负极与固态电解质接触易发生副反应，形成高阻抗界面层，且金属锂负极表面易形成锂枝晶，锂枝晶易刺穿隔膜，导致电池短路和严重的安全问题的技术问题。为了解决该问题，本申请提供了一种固态锂电池组件及包含其的固态锂电池和用电设备。
在本申请的一种典型实施方式中，提供了一种固态锂电池，该固态锂电池包括依次层叠设置的锂负极片、聚合物修饰层、硫化物电解质层和正极片，其中，聚合物修饰层包括聚合物和锂盐，锂盐分散在聚合物中。
应用本申请的技术方案，本申请提供的固态锂电池在锂负极片和硫化物电解质层之间设置有聚合物修饰层，避免了硫化物电解质层与锂负极片直接接触，避免副反应的发生，同时聚合物修饰层具备优异的离子电导能力和膨胀收缩能力，保证了锂离子在聚合物修饰层中传输并减缓充放电过程中锂负极片体积变化造成的破坏。同时聚合物修饰层还能够有效抑制锂枝晶的产生，降低电池短路的风险，提高安全性。
上述聚合物的类型不作限制，具备优异膨胀收缩性能的聚合物均可，从提高聚合物电导能力的角度出发，聚合物可选自聚碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇聚二丙烯酸酯中的任意一种或两种以上聚合物形成的复合物。
为了进一步提高聚合物修饰层的离子电导能力，其中聚碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇聚二丙烯酸酯的数均分子量各自独立地为200～1000。
上述锂盐的类型也不作限制，具备优异离子电导能力的锂盐均可。从提高离子电导能力以及提高锂盐在聚合物中的分散能力，锂盐可选自LiBF4、LiPF6、LiTFSI(双三氟甲基磺酰亚胺锂)或LiBOB(双草酸硼酸锂)中的任意一种或两种以上锂盐形成的混合锂盐。
为了进一步提高聚合物修饰层的离子电导能力和膨胀收缩能力，聚合物修饰层中，锂盐的质量含量为4.95％～15％。
锂盐的含量过低，不利于提高聚合物修饰层的离子电导能力，锂盐的含量过多，聚合物修饰层的膨胀收缩能力不佳。当聚合物修饰层中，锂盐的含量为4.95％～15％时，聚合物修饰层兼具更为优异的离子电导能力和膨胀收缩性能。
典型但非限制性的，聚合物修饰层中，锂盐的质量含量如为4.95％、5％、8％、10％、12％、15％或任意两个数值组成的范围值；聚碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇聚二丙烯酸酯的数均分子量如为200、300、400、475、500、550、600、750、900、1000或任意两个数值组成的范围值。
为了减少溶剂的使用，提高聚合物修饰层制备过程中环保性，上述聚合物修饰层的原料由聚合物前驱体、锂盐和引发剂的原料混合物进行原位聚合制备得到。以质量百分比计，在原料混合物中，聚合物前驱体占85％～95％、锂盐占4.95％～15％，引发剂占0.01％～0.1％。
上述引发剂的类型不作限制，任何能够引发聚合物前驱体的物质均可，从提高引发效率的角度出发，优选引发剂为偶氮类化合物或过氧化物类化合物中的任意一种。偶氮类化合物包括但不限于偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的任意一种，过氧化物类化合物包括但不限于过氧化二苯甲酰或过氧化十二酰中的任意一种。
典型但非限制性的，原料混合物中，聚合物前驱体的质量占比如为85％、88％、90％、92％、95％或任意两个数值组成的范围值；锂盐的质量占比如为4.95％、5％、8％、10％、12％、15％或任意两个数值组成的范围值：引发剂的质量占比如为0.01％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％或任意两个数值组成的范围值。
在本申请的一些实施例中，上述硫化物电解质层由颗粒状的第一硫化物电解质压制而成，使得硫化物电解质层中，颗粒状的第一硫化物之间具有一定的孔隙，聚合物修饰层在进行原位聚合制备过程中的聚合物能够渗入颗粒状第一硫化物之间的空隙中，进一步抑制锂枝晶的生长，具体是由于聚合物前驱体深入到硫化物电解质内部，原位聚合以后可以减少硫化物电解质颗粒之间的缝隙，锂枝晶在延缝隙生长时会被聚合物阻断，阻止锂枝晶延颗粒间的缝隙生长，达到进一步阻止锂枝晶生长的作用。
为了进一步提高硫化物电解质层的制备效率，硫化物电解质层的制备方法包括以下步骤：将颗粒状第一硫化物电解质依次混合压制，得到硫化物电解质层。
上述压制的压力不作限制，为了提高压制效率，压制的压力为300～450MPa，时间为1～10min。
上述第一硫化物电解质的类型不作限制，包括但不限于Li4-xGe1-xPxS2(1-x)(x＝0.55～1)、Li2S-Al2S3-P2S5、Li2SP2S5-LiI、Li2S-P2S5-LiBr、Li2S-P2S5-LiBH4、Li2S-P2S5-Ge0.35Ga0.05Se0.60、67Li2S-33P2S5、75Li2S-25P2S5、70Li2S-30P2S5、LiPS4、Li6PS5Cl、75LiS-15P2S5-10P2O5中的任意一种或两种以上硫化物电解质的混合物。
典型但非限制性的，上述制备硫化物电解质层的过程中，压制的压力为300MPa、320MPa、350MPa、380MPa、400MPa、420MPa、450MPa或任意两个数值组成的范围值；压力的时间为1min、2min、5min、8min、10min或任意两个数值组成的范围值。
在本申请的第二种典型实施方式中，还提供了上述固态锂电池的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S1，将聚合物前驱体、锂盐和引发剂混合，得到原料混合物；步骤S2，将原料混合物涂覆在硫化物电解质层的一个表面上形成待固化聚合物层，然后将锂负极片设置于待固化聚合物层上，将正极片设置于硫化物电解质层的另一个方面，使得正极片、硫化物电解质层、待固化聚合物层和锂负极片依次层叠设置；步骤S3，将待固化聚合物层进行原位聚合，待固化聚合物层固化形成聚合物修饰层，得到该固态锂电池组件。
上述步骤S3中，采用原位聚合制备聚合物修饰层既能够提高聚合物修饰层的制备效率，又有利于聚合物修饰层渗透进入硫化物电解质层中，进一步抑制锂枝晶的生长。
为了进一步减少能源的浪费，
原位聚合的温度为40～150℃，时间为1～12h，尤其是当原位聚合的温度为75～90℃，时间为4～8h时更利于提高原位聚合的效率。
典型但非限制性的，上述原位聚合的温度如为40℃、50℃、60℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、100℃、120℃、150℃或任意两个数值组成的范围值；上述原位聚合的时间如为1h、2h、4h、5h、6h、7h、8h、10h、12h或任意两个数值组成的范围值。
为了进一步提高上述固态锂电池的离子电导率和抑制锂枝晶生长，上述聚合物修饰层的厚度为1～15μm，尤其是当聚合物修饰层的厚度为5～12μm时，更利于兼顾优异的离子电导率和电池安全性能。
上述正极片的类型不作限制，任何能够用于固态锂电池的正极片均可。从提高固态锂电池离子传输效率的角度出发，正极片由正极活性物质和第二硫化物电解质混合后压制而成。
为了进一步提高离子传输效率，正极活性物质和第二硫化物电解质的质量比为(65～75):(35-25)。
上述正极活性物质不作限制，能够用于固态锂电池正极的正极活性物质均可，包括但不限于NCM811、NCM622、NCM523、钴酸锂或磷酸铁锂中的任意一种或两种以上正极活性物质的混合物。
上述第二硫化物电解质的类型如前第一硫化物电解质，在此不再赘述。
在本申请的第三种典型实施方式中，还提供了一种用电设备，该用电设备包括上述第一种典型实施方式提供的任一种固态锂电池组件或上述第三种典型实施方式提供的任一种固态锂电池。
上述用电设备可以为但不限于电动汽车、电瓶车、轮船、航天器、手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具等。其中，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等；电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，电动坦克玩具、游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等。
下面将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
本实施例提供了一种固态锂电池，该固态锂电池包括固态锂电池组件，该固态锂电池组件的横截面结构示意图如图1所示，从图1可以看出，该固态锂电池组件包括依次层叠设置的锂负极片110、聚合物修饰层120和硫化物电解质层130。该固态锂电池还包括正极片，正极片与固态锂电池组件层叠设置，且正极片与硫化物电解质层130、聚合物修饰层120和锂负极片110依次层叠设置。
该固态锂电池按照如下步骤制备而成：
(1)将质量比为90:9.9:0.1的聚合物前驱体、锂盐和引发剂混合均匀，得到原料混合物；其中聚合物前驱体为数均分子量为475的聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯，锂盐为LiBF4，引发剂为偶氮二异丁腈。
(2)将100mg粒径为10μm的第一硫化物电解质采用380MPa的压力压制1min，压制成厚度为100μm的片状硫化物电解质层130，其中第一硫化物电解质为LPSCl。LPSCl是指Li6PS5Cl。
(3)将质量比为70:30的正极活性物质和第二硫化物电解质混合，得到10mg正极活性物质和第二硫化物电解质的混合物，其中，正极活性物质为NCM622；第二硫化物电解质为LPSCl；将正极活性物质和第二硫化物电解质的混合物均匀设置于硫化物电解质层130的一侧，采用400MPa压力压制10min，得到附着于硫化物电解质层130上的正极片，其中，正极片的厚度为200μm。
(4)在硫化物电解质层130的另一侧上均匀设置聚合物前驱体、锂盐和引发剂形成的原料混合物，形成附着于电解质层130另一侧的待固化聚合物层；
(5)在待固化物聚合物层放置锂负极片110，将温度升高至80℃，保温5h，待固化物聚合物层固化形成聚合物修饰层120，得到锂负极片110、聚合物修饰层120、锂负极片110和正极片依次层叠设置的固态锂电池；其中，锂负极片的厚度为20μm，聚合物修饰层的厚度为10μm。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤(1)中，采用的聚合物前驱体为数均分子量为200的聚乙二醇二丙烯酸酯。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤(1)中，采用的聚合物前驱体为数均分子量为1000的聚乙二醇二丙烯酸酯。
实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤(1)中，采用的聚合物前驱体为数均分子量为800的聚乙二醇二丙烯酸酯。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，采用的聚合物前驱体为数均分子量为900的聚乙二醇甲基丙烯酸酯。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，聚合物前驱体、锂盐和引发剂的质量比为95:4.95:0.05。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，聚合物前驱体、锂盐和引发剂的质量比为85:14.96:0.04。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，聚合物前驱体、锂盐和引发剂的质量比为65:34.96:0.04。
实施例9
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，聚合物前驱体、锂盐和引发剂的质量比为98:1.96:0.04。
实施例10
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为5μm。
实施例11
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为12μm。
实施例12
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为2μm。
实施例13
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为15μm。
实施例14
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为1μm。
实施例15
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合物修饰层的厚度为20μm。
实施例16
本实施例与实施例1的不同之处在于，固态锂电池中，聚合修饰层由环氧树脂制备而成。
实施例17
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)中，聚合物前驱体为甲基丙烯酸酯。
对比例1
本对比例提供了一种固态锂电池，其与实施例1的不同在于，未设置聚合物修饰层。
试验例1
将上述固态锂电池进行界面层离子电导率、对称电池极化电压、对称电池循环时间、全电池内阻以及全电池寿命测试，结果如下表1所示。
其中，对称电池结构为：Li-修饰层-LPSCl-修饰层-Li，全电池结构为：NCM622+LPSCl-LPSCl-修饰层-Li。
(1)界面层离子电导率的测试方法为：室温下，采用Fe-修饰层-Fe的电池结构，采用比奥罗杰V-800电化学工作站进行电化学阻抗测试，测试范围为107～1Hz，得到界面层离子电导率；
(2)对称电池极化电压、对称电池循环时间的测试方法为：室温下，采用Li-修饰层-LPSCl-修饰层-Li的对称电池结构，使用蓝电充放电测试柜，充放电电流为0.1mA/cm2，充放电容量为0,1mAh/cm2，直到电池短路停止测试，电池运行时长即为对称电池循环时间；
(3)全电池内阻的测试方法为：室温下，采用比奥罗杰V-800电化学工作站对全电池进行电化学阻抗测试，测试范围为107～1Hz，得到全电池内阻；
(4)全电池寿命测试方法为：室温下，使用蓝电充放电测试柜，对全电池进行充放电循环测试，充放电倍率为0.1C，直到全电池放电容量衰减到初始放电容量的80％，记录此时的循环圈数。
表1
Figure BDA0003778263030000081
Figure BDA0003778263030000091
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：本申请提供的固态锂电池在锂负极片和硫化物电解质层之间设置有聚合物修饰层，避免了硫化物电解质层与锂负极片直接接触，避免副反应的发生，同时聚合物修饰层具备优异的离子电导能力和膨胀收缩能力，保证了锂离子在聚合物修饰层中传输并减缓充放电过程中锂负极片体积变化造成的破坏。同时聚合物修饰层还能够有效抑制锂枝晶的产生，降低电池短路的风险，提高安全性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固态锂电池，其特征在于，所述固态锂电池包括依次层叠设置的锂负极片、聚合物修饰层、硫化物电解质层和正极片；
其中，所述聚合物修饰层的材料包括聚合物和锂盐，所述锂盐分散在所述聚合物中。
2.根据权利要求1所述的固态锂电池，其特征在于，所述聚合物修饰层中，所述锂盐的质量含量为4.95％～15％；
所述聚合物包括聚碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚聚甲基丙烯酯、聚乙二醇聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇聚二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇聚二丙烯酸酯中的至少一种；
所述锂盐包括LiBF4、LiPF6、LiTFSI或LiBOB中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的固态锂电池，其特征在于，所述聚合物修饰层由包括聚合物前驱体、锂盐和引发剂的原料混合物进行原位聚合制备得到。
4.根据权利要求3所述的固态锂电池，其特征在于，按质量百分比计，所述原料混合物中，所述聚合物前驱体占85％～95％、所述锂盐占4.95％～15％，所述引发剂占0.01％～0.1％。
5.根据权利要求4所述的固态锂电池，其特征在于，所述聚合物前驱体包括碳酸亚乙烯酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；
所述聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯、所述聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、所述聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、所述聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量各自独立地为200～1000；
所述引发剂包括偶氮类化合物或过氧化物类化合物中的至少一种，其中，所述偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的至少一种，所述过氧化物类化合物包括过氧化二苯甲酰或过氧化十二酰中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的固态锂电池，其特征在于，所述聚合物修饰层的厚度为2～15μm，优选为5～12μm；
所述硫化物电解质层主要由颗粒状的第一硫化物电解质压制而成，所述第一硫化物电解质包括Li4-xGe1-xPxS2(1-x)、Li2S-Al2S3-P2S5、Li2SP2S5-LiI、Li2S-P2S5-LiBr、Li2S-P2S5-LiBH4、Li2S-P2S5-Ge0.35Ga0.05Se0.60、67Li2S-33P2S5、75Li2S-25P2S5、70Li2S-30P2S5、LiPS4、Li6PS5Cl、75LiS-15P2S5-10P2O5中的至少一种，x＝0.55～1。
7.根据权利要求1至6任一项所述的固态锂电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤S1，将聚合物前驱体、锂盐和引发剂混合，得到原料混合物；
步骤S2，将所述原料混合物涂覆在硫化物电解质层的一个表面上形成待固化聚合物层，将锂负极片设置于所述待固化聚合物层上，将正极片设置于所述硫化物电解质层的另一个表面，使得所述正极片、所述硫化物电解质层、所述待固化聚合物层和所述锂负极片依次层叠设置；
步骤S3，将所述待固化聚合物层进行原位聚合，所述待固化聚合物层固化形成聚合物修饰层，得到所述固态锂电池。
8.一根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硫化物电解质层的制备方法包括以下步骤：将颗粒状所述第一硫化物电解质依次混合和压制，得到所述硫化物电解质层；
所述压制的压力为300～450MPa，时间为1～10min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述正极片由正极活性物质和第二硫化物电解质压制而成；
所述正极活性物质和所述第二硫化物电解质的质量比为(65～75):(35-25)；
所述正极活性物质包括NCM811、NCM622、NCM523、钴酸锂或磷酸铁锂中的至少一种。
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的固态锂电池或权利要求7至9任一项所述的制备方法得到的固态锂电池。
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