用于全固态电池的包括导电材料复合材料的阴极及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种用于全固态电池的包括导电材料的阴极及其制造方法，其中所述导电材料包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物。


背景技术：

2.全固态电池是下一代二次电池，使用没有火灾风险的固体电解质来传导锂离子。
3.固体电解质基于其高锂离子传导性在阴极和阳极之间传导锂离子。
4.通常，硫化物类固体电解质有利地表现出高锂离子传导性，并且仅通过加压就可以与其他组分形成均匀的界面。然而，硫化物类固体电解质具有高反应性，因此会发生电化学分解或其晶体结构容易发生变化。为了使电池稳定运行，希望在充电和放电过程中保持固体电解质的结构和特性尽可能少的变化。
5.全固态电池的阴极包括阴极活性材料、硫化物类固体电解质和碳基导电材料。在充电和放电过程中，锂离子沿着固体电解质移动，而电子则通过导电材料移动。当电子通过导电材料移动到固体电解质并与之发生物理接触时，在界面上发生氧化反应，导致固体电解质的电化学分解。这种分解降低了固体电解质的锂离子传导性，这直接关系到电池性能的变差。因此，当通过最大限度地减少固体电解质与导电材料之间的物理接触来抑制电子从导电材料到固体电解质的移动时，电池的特性可以得到极大的改善。
6.公开于该背景部分的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可以包含不构成已为该国家中本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。


技术实现要素：

7.本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于全固态电池的阴极及其制造方法，所述阴极最大限度地减少固体电解质与导电材料之间的物理接触。
8.本发明的目的不限于上述目的。本发明的其他目的将从以下描述中清楚地理解，并能够通过权利要求中限定的手段及其组合来实现。
9.在一个方面，本发明提供了一种用于全固态电池的阴极，所述阴极包括阴极活性材料、固体电解质和导电材料，其中所述导电材料包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物。
10.碳基材料可以包括非线性材料。
11.非线性材料包括选自炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑及其组合中的至少一种。
12.碳基材料可以包括线性材料。
13.线性材料包括选自碳纤维、碳纳米管、气相生长碳纤维及其组合中的至少一种。
14.碳基材料可以包括直径为约100nm至300nm并且长度为约2μm至10μm的线性材料。
15.金属氟化物可以以粉末形式布置在碳基材料表面上。
16.金属氟化物可以包括由下式1表示的化合物：
17.[式1]
[0018]
mxa[0019]
其中m包括碱金属，x包括卤族元素，且a满足1≤a≤2。
[0020]
金属氟化物可以包括选自mgf2、caf2、lif、naf、baf2及其组合中的至少一种。
[0021]
金属氟化物的平均粒径(d50)可以为10nm至1000nm。
[0022]
金属氟化物可以包括初级粒子或由初级粒子组成。
[0023]
导电材料可以包括量为约50重量％至90重量％的碳基材料和量为约10重量％至50重量％的金属氟化物。
[0024]
碳基材料表面的任何一个部分都可以与阴极活性材料接触，而碳基材料表面的另一个部分(即金属氟化物所布置的部分)由于金属氟化物而不与固体电解质接触。
[0025]
在另一个方面，本发明提供了一种制造用于全固态电池的阴极的方法，包括：制备包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物的导电材料；以及形成包括导电材料、阴极活性材料和固态电解质的阴极。
[0026]
导电材料可以通过机械研磨将碳基材料与金属氟化物混合来制备。
[0027]
导电材料可以通过在碳基材料上喷涂金属氟化物来制备。
[0028]
下面讨论本技术的其它方面和优选的实施方案。
附图说明
[0029]
现在将参考本发明的某些示例性实施方案来详细描述本发明的上述和其他特征，这些实施方案在下面的附图中仅以说明的方式给出，因此对本发明是非限制性的，其中：
[0030]
图1示出了根据本发明的全固态电池；
[0031]
图2示出了根据本发明的阴极的组分；
[0032]
图3显示了实施例1的碳基材料的扫描电子显微镜(sem)的结果；
[0033]
图4显示了实施例1的金属氟化物的扫描电子显微镜(sem)的结果；
[0034]
图5显示了实施例1的导电材料的扫描电子显微镜/能量色散x射线光谱(sem-eds)的结果；
[0035]
图6显示了实施例1的阴极的扫描电子显微镜/能量色散x射线光谱(sem-eds)的结果；
[0036]
图7显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的初始循环特性的测量结果；
[0037]
图8显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的循环特性的测量结果；以及
[0038]
图9显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的每循环效率的测量结果；
具体实施方式
[0039]
将参考附图通过以下优选实施方案来清楚地理解上述目的以及其它目的、特征和
优点。然而，本发明并不限于这些实施方案，而是可以以不同的形式来体现。推荐这些实施方案仅用以提供对所公开的上下文的完整和充分的理解，并且将本发明的技术构思充分地传达给本领域技术人员。
[0040]
在整个说明书中，同样的附图标记指代同样的元件。在附图中，结构的尺寸可以为清楚起见而放大。将理解的是，虽然在本文会使用术语“第一”、“第二”等描述各个元件，但是这些元件不应该解释为由这些术语来限制，这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。例如，在本发明限定的范围内，“第一”元件可以被称为“第二”元件，并且类似地，“第二”元件可以被称为“第一”元件。单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
[0041]
将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含/包括”或“具有”指明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件、组分或它们的组合，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组分或它们的组合。此外，将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为在另一个元件“上面”时，它可以是直接在另一个元件上面，或者也可以存在介入中间的元件。还将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为在另一个元件“下面”时，它可以是直接在另一个元件下面，或者也可以存在介入中间的元件。
[0042]
除非上下文另有明确说明，否则在本说明书中使用的表示成分、反应条件、聚合物组合物和混合物的量的所有数字、数值和/或表述均为这样的近似值，即其反映了除其它方面外在获得这些数值时固有地存在的各种测量不确定性。出于该原因，应理解，在所有情况中，术语“约”应理解为修饰所有此类数字、数值和/或表述。如本文所用，术语“约”意指修饰例如长度、误差程度、尺寸、组合物中成分的量、浓度、体积、工艺温度、工艺时间、产量、流速、压力等值，以及其范围，是指可能发生的数字量的变化，例如通过用于制造化合物、组合物、浓缩物或使用配方的典型测量和处理程序；通过这些程序中的疏忽错误；通过用于进行这些方法的起始材料或成分的制造、来源或纯度的差异；以及类似的考虑。无论是否由术语“约”修饰，所附的权利要求都包括这些量的等同物。术语“约”可以进一步指与所述参考值相似的值范围。在某些实施方案中，术语“约”是指在数值之上或之下10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％范围内的数值(除非这种数字会超过可能数值的100％或低于0％)或数值的正/负制造/测量公差。此外，当在本说明书中公开数值范围时，除非另有定义，否则这些范围是连续的，并且包括从最小值到最大值的所有数字，包括每个范围内的最大值。而且，当该范围是指整数时，除非另有定义，否则它包括从最小值到最大值的所有整数，包括所述范围内的最大值。
[0043]
图1示出了根据本发明的全固态电池。全固态电池包括阴极10、阳极20，以及插入在阴极10和阳极20之间的固态电解质层30。
[0044]
图2示意性地显示了根据本发明的阴极10的组分。参考该图，阴极10可以包括阴极活性材料100、固体电解质200，和导电材料300。
[0045]
阴极活性材料100可以封闭和释放锂离子。阴极活性材料没有特别限制，但可以包括，例如，氧化物活性材料或硫化物活性材料。
[0046]
氧化物活性材料可以包括：岩盐层型活性材料，如licoo2、limno2、linio2、livo2或li
1+x
ni
1/3
co
1/3
mn
1/3
o2；尖晶石型活性材料，如limn2o4或li(ni
0.5
mn
1.5
)o4；反尖晶石型活性材料，如linivo4或licovo；橄榄石型活性材料，如lifepo4、limnpo4、licopo4或linipo4；含硅活性材料，如li2fesio4或li2mnsio；一部分过渡金属被异质金属取代的岩盐层型活性材料，如
lini
0.8
co
(0.2-x)
al
x
o2(0＜x＜0.2)；一部分过渡金属被异质金属取代的尖晶石型活性材料，如li
1+x
mn
2-x-ymy
o4(其中，m包括al、mg、co、fe、ni、zn中的至少一种，并且0＜x+y＜2)；和钛酸锂，如li4ti5o
12
。
[0047]
硫化物活性材料可以包括硫化铜、硫化铁、硫化钴、硫化镍等。
[0048]
固体电解质200可以在阴极10中传导锂离子。固体电解质200可以包括氧化物类固体电解质或硫化物类固体电解质。然而，优选使用具有高锂离子传导性的硫化物类固体电解质。
[0049]
硫化物固体电解质可以包括li2s-p2s5、li2s-p2s
5-lii、li2s-p2s
5-licl、li2s-p2s
5-libr、li2s-p2s
5-li2o、li2s-p2s
5-li2o-lii、li2s-sis2、li2s-sis
2-lii、li2s-sis
2-libr、li2s-sis
2-licl、li2s-sis
2-b2s
3-lii、li2s-sis
2-p2s
5-lii、li2s-b2s3、li2s-p2s
5-zmsn(其中，m和n为正数，z为ge、zn和ga中的一种)、li2s-ges2、li2s-sis
2-li3po4、li2s-sis
2-li
x
moy(其中，x和y为正数，m为p、si、ge、b、al、ga和in中的一种)、li
10
gep2s
12
等。
[0050]
导电材料300可以包括碳基材料310和布置在碳基材料310表面上的金属氟化物320。
[0051]
阴极活性材料100与阴极10中的固体电解质200和导电材料300物理接触。因此，在全固态电池的充电和放电过程中，锂离子可以在阴极活性材料100和固体电解质200之间移动，而电子可以在阴极活性材料100和导电材料300之间移动。固体电解质200也与导电材料300物理接触。电子在固体电解质200和导电材料300之间的移动导致固体电解质22的电化学分解，从而导致诸如电极电阻增加和锂离子传导性降低的问题。
[0052]
因此，在本发明中，具有优良的绝缘性和耐化学性的金属氟化物320附着在碳基材料310的表面，以最大限度地减少碳基材料310与固体电解质200之间的接触面积。具体地，碳基材料310的一部分表面与阴极活性材料100接触，以允许电子在这两个组分之间移动，同时，碳基材料310的另一部分表面覆盖有金属氟化物320，因此不与固体电解质200接触，从而抑制了副反应。金属氟化物可以覆盖另一部分的大约50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多，或整个面积。
[0053]
碳基材料310可以包括非线性材料和/或线性材料。
[0054]
非线性材料可以包括选自炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑及其组合中的至少一种。
[0055]
线性材料可以包括选自碳纤维、碳纳米管、气相生长碳纤维(vgcf)及其组合中的至少一种。
[0056]
鉴于阴极10的电子传导性，碳基材料310优选包括线性材料。具体地，碳基材料310可以包括直径为约100nm至300nm并且长度为约2μm至10μm的线性材料。
[0057]
金属氟化物320可以以粉末形式附着到碳基材料310的表面。金属氟化物320以粉末形式附着或布置意指金属氟化物320与材料310的表面接触，同时保持颗粒形状，而不是形成完全覆盖碳基材料310表面的层。当金属氟化物320以涂层形式覆盖碳基材料310的表面时，碳基材料310不能与阴极活性材料100接触。因此，根据本发明的导电材料300与芯鞘构造是有区别的。
[0058]
金属氟化物320可以为非团聚的初级粒子。如果金属氟化物320为聚集的次级粒子，它可能不会与碳基材料310形成均匀的复合材料。初级粒子的比例可以为约50％或更
多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多，或全部的金属氟化物。
[0059]
金属氟化物320可以包括由下式1表示的化合物：
[0060]
[式1]
[0061]
mxa[0062]
其中m包括碱金属，x包括卤族元素，且a满足1≤a≤2。
[0063]
金属氟化物320可以包括选自mgf2、caf2、lif、naf、baf2及其组合中的至少一种。
[0064]
金属氟化物320的化学性质非常稳定，即使与固体电解质200接触也不会发生反应，而且具有绝缘性能，因此适合于最大限度地减少碳基材料310与固体电解质200之间的接触面积。
[0065]
金属氟化物320的平均粒径(d50)可以为约10nm至1000nm。
[0066]
导电材料300可以包括量为约50重量％至90重量％的碳基材料和量为约10重量％至50重量％的金属氟化物。当金属氟化物320的含量超过50重量％时，阴极10中的电子传导性可能过低，而当含量小于10重量％时，最大限度地减少碳基材料310与固体电解质200之间的接触面积的效果可能不足。
[0067]
根据本发明的第一实施方案，阳极20可以是包括阳极活性材料和固体电解质的复合阳极。
[0068]
阳极活性材料没有特别的限制，但可以是，例如，碳活性材料或金属活性材料。
[0069]
碳活性材料可以包括石墨，如中间相炭微球(mcmb)、高定向热解石墨(hopg)，及无定形碳，如硬碳和软碳。
[0070]
金属活性材料可以包括in、al、si、sn、含有这些元素中至少一种的合金等。
[0071]
固体电解质在阳极20中传导锂离子。固体电解质可以包括氧化物类固体电解质或硫化物类固体电解质。然而，优选使用具有高锂离子传导性的硫化物类固体电解质。
[0072]
硫化物类固体电解质可以包括li2s-p2s5、li2s-p2s
5-lii、li2s-p2s
5-licl、li2s-p2s
5-libr、li2s-p2s
5-li2o、li2s-p2s
5-li2o-lii、li2s-sis2、li2s-sis
2-lii、li2s-sis
2-libr、li2s-sis
2-licl、li2s-sis
2-b2s
3-lii、li2s-sis
2-p2s
5-lii、li2s-b2s3、li2s-p2s
5-zmsn(其中，m和n为正数，z为ge、zn和ga中的一种)、li2s-ges2、li2s-sis
2-li3po4、li2s-sis
2-li
x
moy(其中，x和y为正数，m为p、si、ge、b、al、ga和in中的一种)、li
10
gep2s
12
等。
[0073]
根据本发明的第二实施方案，阳极20可以包括锂金属或锂金属合金。
[0074]
锂金属合金可以包括锂和能够与锂合金化的金属或类金属的合金。能够与锂合金化的金属或类金属可以包括si、sn、al、ge、pb、bi、sb等。
[0075]
根据本发明的第三实施方案，阳极20可以不包括阳极活性材料和基本上发挥相同功能的组分。当全固态电池充电时，从阴极10移出的锂离子以金属锂的形式沉积并储存在阳极20和阳极集电体(未显示)之间。
[0076]
阳极20可以包括无定形碳和能够与锂形成合金的金属。
[0077]
无定形碳可以包括选自炉法炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨烯及其组合中的至少一种。
[0078]
金属可以包括选自金(au)、铂(pt)、钯(pd)、硅(si)、银(ag)、铝(al)、铋(bi)、锡(sn)、锌(zn)及其组合中的至少一种。
[0079]
固体电解质层30在阴极10和阳极20之间传导锂离子。
[0080]
固体电解质层30可以包括固体电解质。固体电解质可以包括氧化物类固体电解质或硫化物类固体电解质。然而，优选使用具有高锂离子传导性的硫化物类固体电解质。
[0081]
硫化物类固体电解质可以包括li2s-p2s5、li2s-p2s
5-lii、li2s-p2s
5-licl、li2s-p2s
5-libr、li2s-p2s
5-li2o、li2s-p2s
5-li2o-lii、li2s-sis2、li2s-sis
2-lii、li2s-sis
2-libr、li2s-sis
2-licl、li2s-sis
2-b2s
3-lii、li2s-sis
2-p2s
5-lii、li2s-b2s3、li2s-p2s
5-zmsn(其中，m和n为正数，z为ge、zn和ga中的一种)、li2s-ges2、li2s-sis
2-li3po4、li2s-sis
2-li
x
moy(其中，x和y为正数，m为p、si、ge、b、al、ga和in中的一种)、li
10
gep2s
12
等。
[0082]
根据本发明的制造用于全固态电池的阴极的方法包括：制备包括碳基材料310和布置在碳基材料310表面的金属氟化物320的导电材料300；以及形成包括导电材料300、阴极活性材料100和固体电解质200的阴极10。
[0083]
导电材料300可以通过使用机械研磨将碳基材料310与金属氟化物320混合来制备。机械研磨的具体方法没有特别限制，机械研磨可以选自球磨、喷气磨、珠磨、辊磨、行星磨、手磨、高能球磨、搅拌球磨、振动磨、机械融合磨、摇床磨、搅拌球磨、盘磨、成型磨、nauta磨、nobilta磨、高速混合等。
[0084]
同时，导电材料300可以通过在碳基材料310上喷涂金属氟化物320来制备。具体地，导电材料300可以通过在碳基材料310上喷涂粉末状的金属氟化物320来制备。
[0085]
阴极10的制造方法没有特别的限制，阴极10可以通过干法或湿法来制造。例如，将导电材料300与阴极活性材料100和固体电解质200一起加入到溶剂中以获得浆料，然后将浆料施加至衬底并进行干燥，以制备阴极10。同时，阴极10可以通过在高压下压制包括阴极活性材料100、固体电解质200和导电材料300的粉末而形成。
[0086]
在下文，将参考具体实施例来更详细地描述本发明。然而，提供的以下实施例仅用于更好地理解本发明，因此不应解释为限制本发明的范围。
[0087]
实施例1
[0088]
将线性气相生长碳纤维(vgcf)用作碳基材料。图3显示了碳基材料的扫描电子显微镜(sem)的结果。
[0089]
将mgf2用作金属氟化物。图4显示了金属氟化物的扫描电子显微镜(sem)的结果。从图4可以看出，金属氟化物以非团聚的初级粒子形式存在，其平均粒径(d50)为几十纳米。
[0090]
通过机械研磨将90重量％的碳基材料与10重量％的金属氟化物混合来制备导电材料。图5显示了导电材料的扫描电子显微镜/能量色散x射线光谱(sem-eds)的结果。如从图5可以看出，难以确定碳基材料的线性形状，因为金属氟化物以粉末形式均匀地分布在碳基材料的表面上。此外，可以看出，镁(mg)和氟(f)与碳(c)一起均匀地分布。这表明，碳基材料和金属氟化物能够通过机械研磨形成复合材料。
[0091]
如下制备包括导电材料的半电池。
[0092]
在直径为的模具中，以约100mpa的压力将200mg的硫化物类固体电解质压制约1分钟，以形成固体电解质层。
[0093]
制备含有65重量％的linicomno2(701515)作为阴极活性材料、30重量％的硫化物类固体电解质和5重量％的导电材料的粉末，将50mg的粉末施加至固体电解质层的一个表面，并以约450mpa对其施加压力约1分钟，以制备阴极。
[0094]
在约30mpa的压力下，将金属锂压在固体电解质层的另一个表面上，以制备半电
池。
[0095]
图6显示了阴极的扫描电子显微镜/能量色散x射线光谱(sem-eds)的结果。镍(ni)和氧(o)的位置与镁(mg)和氟(f)的位置相同，这表明导电材料围绕阴极活性材料布置。
[0096]
实施例2
[0097]
以与实施例1相同的方式来制备半电池，除了使用50重量％的碳基材料和50重量％的金属氟化物来制备导电材料。
[0098]
对比实施例
[0099]
以与实施例1相同的方式来制备半电池，除了使用100重量％的碳基材料而没有金属氟化物来制备导电材料。
[0100]
图7显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的初始循环特性的测量结果。评估条件包括：电流密度为0.3c、评估电压为2.5v至4.3v、评估温度为60℃。从图7可以看出，在对比实施例中，在充电过程中，从0v至约3.6v观察到约15mah/g的容量，这意味着硫化物类固体电解质和导电材料之间发生了反应。即，这意味着，在阴极中，电子从导电材料移动到硫化物类固体电解质，所以硫化物类固体电解质被氧化。相反，在实施例1和实施例2中，直到3.6v的电压之前都没有观察到容量，这意味着金属氟化物可以有效地抑制硫化物类固体电解质的氧化。
[0101]
图8显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的循环特性的测量结果。从图8可以看出，根据实施例1和实施例2的半电池的可逆容量高于根据对比实施例的半电池。此外，根据实施例1的半电池的可逆容量没有降低，而且保持了15次循环。同时，根据实施例2的半电池的可逆容量下降，这被认为是由于金属氟化物在一定程度上降低了阴极的导电性。然而，实施例2表现出稍低的可逆容量，而对比实施例则表现出高的可逆容量和非常高的初始效率，如后面所描述的。同时，可以看出，如果金属氟化物的存在量过高，则可逆容量可能会降低，所以应使用适当的量。
[0102]
图9显示了根据实施例1和实施例2以及对比实施例的半电池的每周期效率的测量结果。从图9可以看出，与对比实施例的半电池相比，根据实施例1和实施例2的半电池具有明显优越的初始效率。
[0103]
从上述内容可以看出，根据本发明，可以获得一种用于全固态电池的阴极及其制造方法，所述阴极最大限度地减少固体电解质与导电材料之间的物理接触。
[0104]
根据本发明，可以获得一种用于全固态电池的阴极，其具有优良的循环特性，并能实现快速充电和放电。
[0105]
本发明的效果不限于以上提及的那些效果。应当理解，本发明的效果包括可以从本发明的描述中可以推断出的所有效果。
[0106]
本发明已参照其实施方案进行了详细描述。然而，本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施方案进行修改，本发明的范围在所附权利要求及其等价形式中限定。

技术特征：
1.一种用于全固态电池的阴极，包括：阴极活性材料；固体电解质；以及导电材料，其中，所述导电材料包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物。2.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，碳基材料包括非线性材料，并且所述非线性材料包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑或其任何组合中的至少一种。3.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，碳基材料包括线性材料，并且所述线性材料包括碳纤维、碳纳米管、气相生长碳纤维或其任何组合中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述碳基材料包括直径为100nm至300nm并且长度为2μm至10μm的线性材料。5.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述金属氟化物以粉末形式布置在碳基材料的表面上。6.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述金属氟化物包括由下式1表示的化合物：mx
a
式1其中，m包括碱金属；x包括卤族元素；并且a满足1≤a≤2。7.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述金属氟化物包括mgf2、caf2、lif、naf、baf2或其任何组合中的至少一种。8.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述金属氟化物的平均粒径为10nm至1000nm。9.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述金属氟化物包括初级粒子。10.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述导电材料包括量为50重量％至90重量％的碳基材料和量为10重量％至50重量％的金属氟化物。11.根据权利要求1所述的用于全固态电池的阴极，其中，所述碳基材料的一部分表面与阴极活性材料接触，而所述碳基材料的另一部分表面由于金属氟化物而不与固体电解质接触。12.一种制造用于全固态电池的阴极的方法，包括：制备包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物的导电材料；以及形成包括导电材料、阴极活性材料和固体电解质的阴极。13.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述碳基材料包括非线性材料、线性材料或其任何组合中的至少一种，所述非线性材料包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑或其任何组合中的至少一种，并且
所述线性材料包括碳纤维、碳纳米管、气相生长碳纤维或其任何组合中的至少一种。14.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述碳基材料包括直径为100nm至300nm并且长度为2μm至10μm的线性材料。15.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述导电材料通过使用机械研磨将碳基材料与金属氟化物混合来制备。16.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述导电材料通过在碳基材料上喷涂金属氟化物来制备。17.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述金属氟化物以粉末形式布置在碳基材料的表面上。18.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述金属氟化物包括由下式1表示的化合物：mx
a
式1其中，m包括碱金属；x包括卤族元素；并且a满足1≤a≤2。19.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述金属氟化物包括mgf2、caf2、lif、naf、baf2或其任何组合中的至少一种。20.根据权利要求12所述的制造用于全固态电池的阴极的方法，其中，所述导电材料包括量为50重量％至90重量％的碳基材料和量为10重量％至50重量％的金属氟化物。

技术总结
本发明涉及一种用于全固态电池的包括导电材料复合材料的阴极及其制造方法，其中所述导电材料包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物。用于全固态电池的阴极包括阴极活性材料、固体电解质和导电材料，其中所述导电材料包括碳基材料和布置在碳基材料表面上的金属氟化物。上的金属氟化物。上的金属氟化物。


技术研发人员：崔胜皓 金润星 李圭准 李尚宪 林佳炫
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/8/1