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申请/专利权人：超威电源集团有限公司
摘要：本发明涉及一种正极‑固态电解质一体化结构与固态电池，属于固态电池技术领域，用以解决现有固态电解质与电极材料之间的界面不稳定，离子传输动力学低，具有较高的界面阻抗，造成固态电池的循环性能差，能量密度低等问题之一。本发明将正极和固态电解质设置成一体成型的结构，两者之间无接触界面，大大降低界面接触阻抗，循环性能和倍率性能优异，提高了电池的能量密度；本发明采用碳包覆富钠态铝掺杂磷酸钛钠作为正极，富钠可以弥补循环中损失的钠离子，作为正极比贫钠态更加稳定，循环寿命更长，具有良好的电子和离子导电性，电池倍率性能更加优异；富钠态铝掺杂磷酸钛钠作为固态电解质具有良好电子绝缘性和离子传输动力。
主权项：1.一种正极-固态电解质一体化结构，其特征在于，包括一体成型的正极和固态电解质，所述的正极材料为碳包覆富钠态铝掺杂磷酸钛钠，所述的固态电解质的材料为富钠态铝掺杂磷酸钛钠；所述的一体成型的正极和固态电解质通过如下方法制备而成：将铝片作为阳极，碳包覆磷酸钛钠作为阴极，在pH为3-5的电解液A中进行电化学反应，电化学反应施加的电压为1.5-2.2V，反应时间为10-20h，去离子水清洗，烘干，得到碳包覆铝掺杂磷酸钛钠；将铂片作为阳极，所述的碳包覆铝掺杂磷酸钛钠作为阴极，在pH为8-10的电解液B中进行电化学反应，电化学反应施加的电压为1.2-1.8V，反应时间为10-20h，去离子水清洗，烘干，得到所述的碳包覆富钠态铝掺杂磷酸钛钠；将所述的碳包覆富钠态铝掺杂磷酸钛钠压片，得到压片样品，对所述的压片样品的一面采用脉冲电流加热氧化，脉冲温度为600-800℃，脉冲电流为150-300A，脉冲时间为1-100s，冷却，得到所述的正极-固态电解质一体化结构；所述的碳包覆磷酸钛钠的通式为NaTi2PO43@C；所述的碳包覆铝掺杂磷酸钛钠的通式为Na1+XAlXTi2-XPO43@C；所述的碳包覆富钠态铝掺杂磷酸钛钠的通式为Na3AlxTi2-xPO43@C，其中，x=0.1-0.8。
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权利要求：
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