负极极片及制备方法、固态电池与流程

本申请涉及固态电池，特别是涉及一种负极极片及制备方法、固态电池。

背景技术：

1、随着市场对电池能量密度与安全性能的需求持续升级，固态电池凭借其高能量密度、高安全性的核心优势，被广泛认为是新能源车辆下一代动力电源的核心发展方向。

2、固态电池的负极极片常采用全固态界面接触的形式，但在充放电循环过程中，固-固界面极易出现接触不良的问题，进而引发电池内阻升高、离子传导性能衰减，与此同时，离子易在负极侧发生局部富集，最终导致电池的倍率性能与循环寿命加速衰退。

3、为此，解决固态电池固-固界面接触的问题已成为现阶段固态电池发展进程中亟待解决的关键问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种负极极片及制备方法、固态电池，以至少解决现有技术中固态电池固-固界面易出现接触不良，影响电池的倍率性能与循环寿命的问题。

2、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

3、本申请提供了一种负极极片，包括负极集流体、活性物质层和固态电解质层；

4、所述活性物质层设置于所述负极集流体的至少一个表面，所述固态电解质层设置于所述活性物质层的表面；

5、其中，所述活性物质层中混合有电解质颗粒，所述电解质颗粒与所述固态电解质层中的电解质为相同体系材料。

6、可选地，在所述活性物质层中，所述电解质颗粒的质量占比为15%-40%。

7、可选地，所述活性物质层中还混合有导电剂。

8、可选地，在所述活性物质层中，所述导电剂的质量占比为0.05%-3%。

9、可选地，所述导电剂包括碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、碳微米管中的一种或多种。

10、可选地，所述活性物质层中的活性材料为无定形硅和/或纳米硅；和/或，所述活性物质层中的活性材料的粒径尺寸≤2nm。

11、本申请还提供了一种负极极片的制备方法，所述方法包括以下步骤：

12、步骤s11，将活性材料、电解质颗粒加入第一溶剂内混合均匀，得到第一浆料；

13、步骤s12，将所述第一浆料涂覆至负极集流体的表面形成活性物质层；

14、步骤s13，将固态电解质加入第二溶剂内混合均匀，得到第二浆料；其中，所述固态电解质与所述电解质颗粒为相同体系材料；

15、步骤s14，将所述第二浆料涂覆至所述活性物质层的表面形成固态电解质层，并得到待加工的负极极片；

16、步骤s15，将所述待加工的负极极片烤干，得到成品负极极片。

17、可选地，所述步骤s11中，所述活性材料与所述电解质颗粒的总质量，与所述第一溶剂的质量比为1：(1.5～3)；和/或，所述步骤s13中，所述固态电解质与所述第二溶剂的质量比为1：(1.5～3)。

18、可选地，在所述步骤s11之前，所述方法还包括以下步骤：

19、步骤s21，将管式炉升温并向所述管式炉内通入氩气；

20、步骤s22，向所述管式炉内通入硅烷气体；

21、步骤s23，在所述管式炉内的硅烷气体含量到达预设阈值的情况下，向所述管式炉内通入氩气，并将所述管式炉降至室温，得到硅基活性材料。

22、本申请还提供了一种固态电池，包括正极极片、固态电解质膜以及如前述任一项所述的负极极片，所述正极极片、所述固态电解质膜和所述负极极片层叠设置。

23、相对于现有技术，本申请所述的负极极片具有以下优势：

24、本申请的负极极片包括负极集流体、活性物质层和固态电解质层；活性物质层设置于负极集流体的至少一个表面，固态电解质层设置于活性物质层的表面；其中，活性物质层中混合有电解质颗粒，电解质颗粒与固态电解质层中的电解质为相同体系材料。如此设置，分散的电解质颗粒能够连接活性物质层中活性材料的颗粒，形成贯穿活性物质层的三维离子通路，从而缩短离子的迁移距离，减小离子迁移阻力，提升离子传导效率，有效改善因固-固界面接触不良导致的离子传输受阻的问题，避免离子在负极侧的局部富集形成“孤岛效应”，从而改善固态电池的倍率性能与循环寿命。

1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体、活性物质层和固态电解质层；

2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，在所述活性物质层中，所述电解质颗粒的质量占比为15%-40%。

3.根据权利要求1或2所述的负极极片，其特征在于，所述活性物质层中还混合有导电剂。

4.根据权利要求3所述的负极极片，其特征在于，在所述活性物质层中，所述导电剂的质量占比为0.05%-3%。

5.根据权利要求3或4所述的负极极片，其特征在于，所述导电剂包括碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、碳微米管中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述活性物质层中的活性材料为无定形硅和/或纳米硅；和/或，所述活性物质层中的活性材料的粒径尺寸≤2nm。

7.一种负极极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述步骤s11中，所述活性材料与所述电解质颗粒的总质量，与所述第一溶剂的质量比为1：(1.5～3)；

9.根据权利要求7所述的负极极片的制备方法，其特征在于，在所述步骤s11之前，所述方法还包括以下步骤：

10.一种固态电池，其特征在于，包括正极极片、固态电解质膜以及如权利要求1-6任一所述的负极极片，所述正极极片、所述固态电解质膜和所述负极极片层叠设置。