CN105576287B - 一体化无界面的固态电解质锂离子电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种一体化无界面的固态电解质锂离子电池，其固态电解质锂离子电池中的电极粘结剂与固态电解质材料含有同种材料组分，尤其优选含有同种含氟磺酰亚胺基团聚合物材料组分。该一体化锂离子电池中电解质与电极材料间有很好的相容性，优选含有含氟磺酰亚胺基团时具有较低的锂离子离解能，从而提高了锂离子在充放电过程中的传导率、降低了电池内阻。另外，本发明还提出了两种生产工艺简单、电极活性材料层均匀度高的一体化电池制备方法，在固态电解质锂离子电池领域，尤其是高倍率、大容量动力固态电解质锂离子电池领域中具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池及其制造领域，具体涉及一种一体化无界面的固态电解质锂离子电池及其制备方法。
背景技术
目前，传统的锂离子电池通常采用有毒且易泄露的有机液体电解质，因而存在一定的安全隐患和环境污染问题。90年代出现的聚合物锂电池采用了固体或凝胶态的聚合物电解质，因而具备了更高的安全稳定性和更优良的环境友好性。此外，聚合物锂离子电池还具有塑形灵活、比能量高、电化学稳定窗口宽、容量损失少、体积利用率高等优势，是未来锂离子电池的主要发展方向。
但是，与能够充分浸透入电极极片的液体电解液相比，聚合物电解质具有固体性质，锂离子在固态电解质中的传导性远低于液体电解液；并且聚合物电解质与电极极片之间存在接触紧密度欠佳的问题。另外，由于固态电解质的钝化膜相对稳定，所以如果所用的固态电解质与电极极片的相容性较差将导致钝化膜随时间的延长而增长，从而增大电池的内阻。因此，改善电极材料与电解质之间的相容性是固态电解质锂电池应用发展中急需解决的一个关键技术问题。
针对这一技术瓶颈，研究者们试图通过构造一体化结构来简化锂离子电池的内部结构，改善不同组件间的接触状态，进而提高电池组件间的相容性、降低锂离子电池的内阻，以达到更好的储能性能。公开号为CN1219779A的中国发明专利中，研究者向正、负极极片的含有活性材料与粘结剂的活性材料层中灌注聚合物电解质溶液，使聚合物电解质渗透入正、负极活性材料层中；然后蒸发掉溶剂，再将含有电解质的正、负极极片层相互面对；最后，两极极片通过外部热熔剂热熔在一起形成扁平型固态电解质聚合物锂电池。该方法通过电解质在电极活性材料层中的渗透，改善了电解质与活性材料之间的接触性，降低了电池内阻，得到了优良接触性能和高放电输出的锂离子电池。公开号为CN103413966A的中国发明专利对电极材料与无机隔膜层的相容性进行了改进，研究者将具有浸润过电解液的无机陶瓷粒子喷涂在电极极片上，经干燥、轧制获得锂离子电池用膜电极。此种膜电极片实现了正、负极极片与隔离膜的一体化，简化了锂离子电池的结构，所得锂电池表现出了优于传统结构锂离子电池的高温稳定性。
然而，为了进一步降低电池内阻，得到接触性能优良、放电输出性能高的固态电解质锂离子电池，仍然需要进一步提高电解质与电极活性材料之间的相容接触，力求实现一体化无界面的固态电解质锂离子电池。
发明内容
本发明的技术目的是针对上述固态电解质锂离子电池的技术现状，提供一种固态电解质锂离子电池，其具有电池内阻低、接触性能优良、放电比容量高的优点，是一种一体化无界面的固态电解质锂离子电池。
本发明所采用的技术方案为：一体化无界面的固态电解质锂离子电池，包括正极集流体，正极集流体上的正极活性材料层，负极集流体，负极集流体上的负极活性材料层，以及固态电解质，所述的正极活性材料层包括正极活性材料、导电剂与粘结剂，所述的负极活性材料层包括负极活性材料、导电剂与粘结剂；其特征是：所述的粘结剂与固态电解质中包含相同的材料组分，即，包括如下情况：
(1)当所述的粘结剂与固态电解质均为单一材料时，粘结剂材料与固态电解质材料相同；
(2)当所述的粘结剂为组合材料，固态电解质为单一材料时，固态电解质材料是粘结剂材料中的一种；
(3)当所述的粘结剂为组合材料，固态电解质为组合材料时，粘结剂与固态电解质中存在相同的材料组分。
也就是说，本发明固态电解质锂离子电池中的电极粘结剂与固态电解质材料选用同种材料，或者使二者中存在相同的材料组分，从而有利于提高电池的电极与电解质之间相容性、提高锂离子在充放电过程中的传导率、降低电池内阻，并且能够简化电池生成工艺，提高电极材料层的均匀度，因此在固态电解质锂离子电池领域，尤其是高倍率、大容量动力固态电解质锂离子电池领域中具有广泛的应用前景。
本发明中，所述的固态电解质材料包括具有高离子传导性、高粘结性的聚合物材料为宜。作为优选，所述的固态电解质是含氟磺酰亚胺基聚合物材料，或者是含有含氟磺酰亚胺基聚合物组分的材料，所述的粘结剂与固态电解质中均含有含氟磺酰亚胺聚合物组分，即，包括如下情况：
(1)当所述的粘结剂材料与固态电解质材料均为单一材料时，粘结剂材料与固态电解质材料为同一含氟磺酰亚胺基聚合物；
(2)当所述的粘结剂材料为组合材料，固态电解质材料为单一材料时，固态电解质材料为含氟磺酰亚胺基聚合物，粘结剂材料中含有该同一含氟磺酰亚胺基聚合物组分；
(3)当所述的粘结剂材料为组合材料，固态电解质材料也为组合材料时，粘结剂材料与固态电解质材料中存在相同的含氟磺酰亚胺基聚合物组分。
所述的含氟磺酰亚胺基聚合物材料是主链或侧链同时含有氟原子基团和磺酰亚胺基团的聚合物及其无机纳米复合材料,包括聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐，侧链为含氟磺酰亚胺基的聚醚醚酮树脂，含氟磺酰亚胺基聚合物改性石墨烯等含氟磺酰亚胺材料中的一种或几种的混合物。
所述的正极活性材料不限，包括锂铁氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物等含锂和过渡金属的氧化物，例如钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂等化合物材料，也可以包括硫基正极材料。
所述的负极活性材料不限，包括石墨、石墨烯、碳纳米管等碳素材料及其复合材料、金属锂、含锂过渡金属氮化物、氧化硅及硅基复合材料、含硫无机化合物等。
所述的导电剂材料不限，包括乙炔黑、Super P、碳黑等。
所述的正极集流体不限，可以是铝箔等材料。
所述的负极集流体不限，可以是铜箔等材料。
本发明还提供了两种制备上述一体化无界面的固态电解质锂离子电池的方法，其中一种制备方法如图1所示，包括如下步骤：
(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂以及第一溶剂混合均匀，制得正极活性浆料；将负极活性材料、导电剂、粘结剂以及第二溶剂混合均匀，制得负极活性浆料；
(2)将正极活性浆料涂覆于正极集流体表面，制备正极极片1；将负极活性浆料涂覆于负极集流体表面，制备负极极片2；
(3)将固态电解质材料溶于第三溶剂，制得电解质溶液；
(4)将电解质溶液分别涂覆于正极极片表面与负极极片表面，烘干除去第三溶剂后形成电解质膜3，将正极极片与负极极片叠加，使涂覆电解质膜3的两面相对，然后采用模压使其形成一体，最后通过切片、卷绕、焊接极耳、封装等后续工序制成一体化锂离子电池。
所述的第一溶剂不限，包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮等中的一种或两种以上材料按照任意比例混合的混合物。
所述的第二溶剂不限，包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮等中的一种或两种以上材料按照任意比例混合的混合物。
所述的第三溶剂不限，包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(CP)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、Y-丁丙酯(GBL),甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MVA)、四氢吠喃(THF)，l,2-二甲氧基乙烷(DME)等中的一种溶剂或两种溶剂的混合物。
所述的步骤(2)中，涂覆方法不限，包括旋涂、流延、打印等方法。
作为优选，所述的正极极片的厚度为10～300μm±10μm。
作为优选，所述的负极极片的厚度为10～300μm±10μm。
作为优选，所述的电解质层厚度为50～200μm。
上述制备方法简单易行，通过电解质在电极活性材料层中的渗透，改善了电解质与活性材料层之间的相容性，从而降低了电池内阻，得到了高比容量的锂离子电池。
但是，上述制备方法中，在电极活性颗粒涂覆及电解质涂覆过程中容易出现涂覆不均匀，材料接触性不好的问题。另外，再将电极极片与固态电解质膜压制在一起的过程中容易出现电解质膜连接界面存在间隙或者模压变形现象，从而导致因固态电解质材料结构不均匀而影响电池性能。
为此，本发明还提供了另一种改进的制备方法，喷涂法，如图2所示，包括如下步骤：
(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂以及第一溶剂混合均匀，制得正极活性浆料；将负极活性材料、导电剂、粘结剂以及第二溶剂混合均匀，制得负极活性浆料；
(2)将正极活性浆料与负极活性浆料分别喷涂在固态电解质膜的两面；
(3)将正极集流体设置在电解质膜涂有正极活性浆料的一侧，将负极集流体设置在电解质膜涂有负极活性浆料的一侧，然后通过辊压压制成一体。
所述的第一溶剂不限，包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮等中的一种或两种以上材料按照任意比例混合的混合物。
所述的第二溶剂不限，包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮等中的一种或两种材料按照任意比例混合的混合物。
上述方法中，步骤(3)之后进行切片、卷绕、焊接极耳、封装等后续工序。
上述方法具有如下优点：
(1)采用将正、负极活性浆料喷涂在固态电解质膜的两面，大大提高了正、负极活性材料层组分的均匀性，提高了电极活性材料与固态电解质的结合度；
(2)采用在固态电解质膜的两面喷涂正、负极活性浆料，然后与正、负极集流体通过辊压，压制成为一体，因此固态电解质材料始终保持完整性，缓解了固态电解质材料结构不均匀而影响电池性能的问题。
附图说明
图1是利用涂覆法制备本发明一体化无界面的固态电解质锂离子电池的示意图；
图2是利用喷涂法制备本发明一体化无界面的固态电解质锂离子电池的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1：
本实施例中采用涂覆法制备一体化锂离子电池。一体化无界面固态电解质锂离子电池中正极集流体为铝箔，正极集流体上的正极活性材料层由LiFePO4、Super P，以及粘结剂组成；负极集流体为铜箔，负极集流体上的负极活性材料层由石墨、Super P，以及粘结剂组成；固态电解质材料与粘结剂材料均为侧链含氟磺酰亚胺基基团的聚芳醚砜锂盐，其结构式如下：
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法如图1所示，包括如下
步骤：
(1)制粘结剂溶液
将侧链为含氟磺酰亚胺基团的聚芳醚砜锂盐在50℃下以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物锂盐的粘结剂溶液。
(2)制正、负极极片
将预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料；再将浆料均匀涂覆在20μm铝箔上，涂覆后的正极极片厚度控制在200μm±10μm；经辊压后，制得厚度约为100μm正极极片1。
负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的石墨、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料；将浆料均匀涂覆在10μm铜箔上，涂覆后的负极极片厚度总厚度控制在180μm±10μm；经过辊压后，制得厚度约为90μm负极极片2。
(3)制电解质膜
将侧链为含氟磺酰亚胺基基团的聚芳醚砜锂盐以25wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h得到电解质溶液；将电解质溶液通过流延成型的方式涂覆于正、负极极片活性层上；电极片的总厚度控制在50～300μm范围内；将涂覆好电解质的极片在真空环境下加热、干燥72h，得到电解质膜3。其中，电解质膜厚度以150μm为最优。
(4)将干燥后的正、负极极片的电解质膜3互相面对叠加，采用热辊压的方法将叠层压制厚度为小于500μm的扁平型电芯；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
实施例2：
本实施例中，一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法与实施例1基本相同，所不同的是固态电解质材料和粘结剂均为聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺聚合物锂盐，其中固态电解质膜的厚度约仍为150μm。
实施例3：
本实施例中，一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法与实施例2基本相似，所不同的是粘结剂材料非均质材料而是聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺聚合物锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合而成的混合物。
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法如图1所示，包括如下步骤：
(1)制粘结剂溶液
聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺聚合物锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合；混合物在50℃下以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物的粘结剂溶液。
(2)制正、负极极片
将预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料；再将浆料均匀涂覆在20μm铝箔上，涂覆后的正极极片厚度控制在200μm±10μm；经辊压后，制得厚度约为100μm正极极片1。
负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的石墨、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料；将浆料均匀涂覆在10μm铜箔上，涂覆后的负极极片厚度总厚度控制在180μm±10μm；经过辊压后，制得厚度约为90μm负极极片2。
(3)制电解质膜
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺聚合物锂盐以25wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h得到电解质溶液；将电解质溶液通过流延成型的方式涂覆于正、负极极片活性层上；电极片的总厚度控制在50～300μm范围内；将涂覆好电解质的极片在真空环境下加热、干燥72h，得到电解质膜3。其中，电解质膜厚度以150μm为最优；
(4)将干燥后的正、负极极片的电解质膜3互相面对叠加，采用热辊压的方法将叠层压制厚度为小于500μm的扁平型电芯；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
实施例4：
本实施例中，采用喷涂法制备一体化无界面的固态电解质锂离子电池。其中，正极集流体为铝箔，正极集流体上的正极活性材料层由LiFePO4、Super P，以及粘结剂组成；负极集流体为铜箔，负极集流体上的负极活性材料层由石墨、SuperP，以及粘结剂组成；固态电解质材料与粘结剂材料均为聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐。
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的方法如图2所示，包括如下步骤：
(1)制备电解质膜
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐以25wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h得到电解质黏溶液；采用铸膜法，制得电解质膜4，其膜的厚度约为50-200μm；
(2)配制粘结剂溶液
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物的粘结剂溶液；
(3)配制正、负极活性浆料
将预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料5；负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的石墨、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料6；
(4)活性浆料喷涂
将正、负极活性浆料5、6分别喷涂到电解质膜4的两面，形成三层夹心膜层结构；将涂有正极活性浆料的电解质膜涂层对应正极集流体7-铝箔，涂有负极活性浆料的电解质膜涂层对应负极集流体8-铜箔，与电解质膜在辊压机上模压在一起；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
实施例5：
本实施例中，一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法与实施例4基本相似，所不同的是粘结剂材料非均质材料而是聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺聚合物锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合而成的混合物。
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的方法如图2所示，包括如下步骤：
(1)制电解质膜
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐以25wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h，得到电解质黏溶液；采用铸膜法，制得电解质膜4，其膜的厚度约为50-200μm。
(2)配制粘结剂溶液：
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合；混合物以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物的粘结剂溶液；
(3)配制正、负极活性浆料
将预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料5；负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的石墨、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料6；
(4)活性浆料喷涂：
将正、负极活性浆料分别喷涂到电解质膜的两面，形成三层夹心膜层结构；将涂有正极活性浆料的电解质膜涂层对应正极集流体7-铝箔，涂有负极活性浆料的电解质膜涂层对应负极集流体8-铜箔，与电解质膜在辊压机上模压在一起；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
实施例6：
本实施例中，一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法与实施例4基本相似，所不同的是固态电解质材料与粘结剂材料均为侧链为含氟磺酰亚胺基基团的聚醚醚酮树脂材料。
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的方法如图2所示，包括如下步骤：
(1)制电解质膜
将侧链为含氟磺酰亚胺基基团的聚醚醚酮树脂以30wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h得到电解质黏溶液；采用铸膜法，制得电解质膜4，其膜的厚度约为50-200μm；
(2)配制粘结剂溶液
将侧链为含氟磺酰亚胺基基团的聚醚醚酮树脂与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合；混合物在50℃下以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物的粘结剂溶液；
(3)配制正、负极活性浆料
预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料5；负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的石墨、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料6；
(4)活性浆料喷涂
将正、负极活性材料浆料分别喷涂到电解质膜的两面，形成三层夹心膜层结构；将涂有正极活性材料的电解质膜涂层对应正极集流体7-铝箔，涂有负极活性材料的电解质膜涂层对应负极集流体8-铜箔，与电解质膜在辊压机上模压在一起；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
实施例7:
本实施例中，一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法与实施例4基本相似，所不同的是固态电解质膜固态电解质材料为聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐表面改性石墨烯复合材料与聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐以5:95共混而成的混合物，粘结剂材料为聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合而成的混合物。
该一体化无界面的固态电解质锂离子电池的方法如图2所示，包括如下步骤：
(1)制电解质膜
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐表面改性石墨烯复合材料与聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐以5:95共混，并以固体混合物质总质量分数25wt％的浓度溶解在N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌24h得到电解质黏溶液；采用铸膜法，制得电解质膜4，其膜的厚度约为50-200μm；
(2)配制粘结剂溶液
将聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐与聚偏氟乙烯(PVDF)按1:1的质量比混合；混合物在50℃下以5wt％浓度溶于N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌12小时后制备成基于含氟磺酰亚胺基聚合物的粘结剂溶液；
(3)配制正、负极活性浆料
将预先研磨过的80份重量的LiFePO4、10份重量的Super P和10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成正极活性浆料5；负极极片的制备方法与正极极片的制备相似，即将预先研磨过的80份重量的聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐表面改性石墨烯、10份重量的Super P与10份重量的粘结剂溶液搅拌共混制备成负极活性浆料6；
(4)活性浆料喷涂
将正、负极活性浆料分别喷涂到电解质膜的两面，形成三层夹心膜层结构；将涂有正极活性浆料的电解质膜涂层对应正极集流体7-铝箔，涂有负极活性材料的电解质膜涂层对应负极集流体8-铜箔与电解质膜在辊压机上模压在一起；最后，通过切片、卷绕、焊接极耳、封装、电化、排气等工序得到一体化无界面锂离子电池。
Claims (8)
1.一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，所述固态电解质锂离子电池包括正极集流体，正极活性材料层，负极集流体，负极活性材料层，固态电解质膜；所述的正极活性材料层包括正极活性材料、导电剂与粘结剂；所述的负极活性材料层包括负极活性材料、导电剂与粘结剂；其特征是：所述的粘结剂与固态电解质中包含同种含氟磺酰亚胺聚合物组分；
所述的含氟磺酰亚胺聚合物是含氟磺酰亚胺基的直链聚合物或者含氟磺酰亚胺基聚合物表面改性无机纳米颗粒的复合材料；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂以及第一溶剂混合均匀，制得正极活性浆料；将负极活性材料、导电剂、粘结剂以及第二溶剂混合均匀，制得负极活性浆料；
(2)将正极活性浆料涂覆于正极集流体表面，制备正极极片；将负极活性浆料涂覆于负极集流体表面，制备负极极片；
(3)将固态电解质材料溶于第三溶剂，制得电解质溶液；
(4)将电解质溶液分别涂覆于正极极片表面与负极极片表面，烘干除去第三溶剂后形成电解质膜，将正极极片与负极极片叠加，使涂覆电解质膜的两面相对，然后热辊压，将电极层与电解质膜压为一体。
2.如权利要求1所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的含氟磺酰亚胺聚合物是聚(5-磺酰氯-3-氧杂)全氟磺酰胺锂盐，含氟磺酰亚胺基聚合物改性石墨烯中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂中的一种或两种以上的混合材料。
4.如权利要求1所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的负极活性材料包括石墨、石墨烯、碳纳米管、含锂过渡金属氮化物、氧化硅、硅基复合材料、含硫无机化合物中的一种或两种以上的混合材料。
5.如权利要求1所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的导电剂包括乙炔黑、Super P、碳黑中的一种或两种以上的混合材料。
6.如权利要求1所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的第一溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上的混合物；
所述的第二溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种材料或两种以上的混合物；
所述的第三溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(CP)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、Y-丁丙酯(GBL),甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MVA)、四氢吠喃(THF)，l,2-二甲氧基乙烷(DME)中的一种溶剂或两种以上的混合物。
7.一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述固态电解质锂离子电池包括正极集流体，正极活性材料层，负极集流体，负极活性材料层，固态电解质膜；所述的正极活性材料层包括正极活性材料、导电剂与粘结剂；所述的负极活性材料层包括负极活性材料、导电剂与粘结剂；其特征是：所述的粘结剂与固态电解质中包含同种含氟磺酰亚胺聚合物组分；
所述的含氟磺酰亚胺聚合物是含氟磺酰亚胺基的直链聚合物或者含氟磺酰亚胺基聚合物表面改性无机纳米颗粒的复合材料；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂以及第一溶剂混合均匀，制得正极活性浆料；将负极活性材料、导电剂、粘结剂以及第二溶剂混合均匀，制得负极活性浆料；
(2)将正极活性浆料与负极活性浆料分别喷涂在固态电解质膜的两面；
(3)将正极集流体设置在电解质膜涂有正极活性浆料的一侧，将负极集流体8设置在电解质膜涂有负极活性浆料的一侧，然后热辊压，将电极层与电解质膜压制为一体。
8.如权利要求7所述的一体化无界面的固态电解质锂离子电池的制备方法，其特征是：所述的第一溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上任意比例混合物；
所述的第二溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上任意比例混合物。
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