[發明專利]用于堿性電池的雜化固體單離子傳導電解質

在審

• 申請號: 201680027701.1
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107534181A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 尼塔什·P·巴勒拉特;伊龍·維利亞倫加;多米尼卡·H·C·翁;約瑟夫·M·德西蒙
• 申請（專利權）人: 北卡羅來納-查佩爾山大學;加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0562;H01M10/0565;H01M10/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 李新紅

1.一種固體電解質組合物，所述固體電解質組合物包含：

包含無機固體電解質和離子傳導氟聚合物的復合物，其中所述無機固體電解質和所述離子傳導氟聚合物各自的陽離子遷移數為至少0.9。

2.權利要求1所述的組合物，其中所述陽離子遷移數是鋰遷移數。

3.權利要求1所述的組合物，所述組合物還包含堿金屬鹽。

4.權利要求3所述的組合物，其中所述堿金屬鹽包括鋰鹽。

5.權利要求3所述的組合物，其中所述堿金屬鹽包括鈉鹽。

6.權利要求3至5所述的組合物，其中：

所述復合物以90至99.5重量百分比的量被包含在所述組合物中；并且

所述堿金屬鹽以0.5至10重量百分比的量被包含在所述組合物中。

7.權利要求1至6所述的組合物，其中所述氟聚合物包括選自由式I、式II及其混合物組成的組中的化合物：

R-R_f-R(I)

R-R_f (II)

其中：

每個R獨立地選自由-OH、-COOH、-COOR’或-OCOOR’組成的組；

R_f包括氟聚合物片段；并且

每個R’是獨立選擇的氫原子或者脂族、芳族或混合的脂族和芳族基團。

8.權利要求7所述的組合物，其中R_f包括全氟聚醚片段。

9.權利要求7或8所述的組合物，其中每個R選自由-OH和-COOH組成的組。

10.權利要求7至9所述的組合物，其中所述氟聚合物包括式I的化合物。

11.權利要求7至9所述的組合物，其中所述氟聚合物包括式II的化合物。

12.權利要求1至11所述的組合物，其中所述無機固體電解質傳導堿金屬離子，并且包括鈣鈦礦、石榴石、硫代-LISICON、NASICON、玻璃-陶瓷、鈉超離子導體、氧化物玻璃或硫化物玻璃中的一種。

13.權利要求12所述的組合物，其中所述鈣鈦礦包括Li_3xLa_(2/3)-xTiO₃，

其中所述石榴石包括Li₇La₃Zr₂O₁₂，

其中所述硫代-LISICON包括Li₁₀SnP₂S₁₂，

其中所述NASICON包括Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃，

其中所述鈉超離子導體包括Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂或50Na₂S-50P₂S₅，

其中所述氧化物玻璃包括Li₃BO₃-Li₂SO₄、Li₂O-P₂O₅或Li₂O-SiO₂，并且

其中所述硫化物玻璃包括Li₂S-SiS₂或LiI-Li₂S-B₂S₃。

14.權利要求1至11所述的組合物，其中所述無機固體電解質包括硫化物玻璃，所述硫化物玻璃包括75Li₂S·25P₂S₅。

15.權利要求3和6至14所述的組合物，其中所述堿金屬鹽包括雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰(LiTFSI)。

16.權利要求7至15所述的組合物，其中所述氟聚合物和堿金屬鹽一起以約23重量百分比的量被包含在所述組合物中。