[發明專利]一種固體電解質復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710948186.7
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109659604B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 劉屹東;李鑫;林海;郭芳君;劉夢然;潘鋒
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/052
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種固體電解質復合材料，其特征在于：由聚合物基底、鋰鹽和摻雜物復合而成；

所述聚合物基底為聚環氧乙烷或其衍生物；

所述摻雜物為具有羥基吡咯烷酮結構的聚合物。

2.根據權利要求1所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述具有羥基吡咯烷酮結構的聚合物，由帶胺基的聚合物或其鹽酸鹽，與含有羥基和羧基的化合物反應生成。

3.根據權利要求2所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述帶胺基的聚合物的平均分子量為1000-200000。

4.根據權利要求2所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述帶胺基的聚合物為聚烯丙胺、聚（4-乙烯基苯胺）、聚（4-乙烯基芐胺）、聚（3-丁烯-1-胺）、聚（2-甲基烯丙胺）、聚（4-戊烯-1-胺）或聚（2-甲基-3-丁烯-1-胺）。

5.根據權利要求2所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述含有羥基和羧基的化合物為酒石酸、氧化石墨烯、2,3,5-三羥基己二酸、2,3-二羥基己二酸、2,4-二羥基己二酸或2,5-二羥基己二酸。

6.根據權利要求1-5任一項所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述聚合物基底的平均分子量為1000至6000000。

7.根據權利要求1-5任一項所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述鋰鹽為LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃和LiN(CF₃SO₂)₂中的至少一種。

8.根據權利要求1-5任一項所述的固體電解質復合材料，其特征在于：所述聚合物基底占總重量的20-80%，所述鋰鹽占總重量的1-25%，所述摻雜物占總重量的1-79%。

9.根據權利要求1-8任一項所述的固體電解質復合材料在固態電池中的應用。

10.一種全固態鋰電池，包括正極、負極和固體電解質，其特征在于：所述固體電解質采用權利要求1-8任一項所述的固體電解質復合材料。

11.根據權利要求10所述的全固態鋰電池，其特征在于：所述正極的活性材料為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰或三元材料，所述負極為碳基材料、氧化物基材料、硫化物基材料、鋰金屬或鋰合金。

12.根據權利要求1-8任一項所述的固體電解質復合材料的制備方法，其特征在于：包括將含有所述聚合物基底、鋰鹽和摻雜物的混合溶液滴涂制膜得到所述固體電解質復合材料；或者將所述聚合物基底、鋰鹽和摻雜物的固體混合材料球磨混合，然后再壓片制膜得到所述固體電解質復合材料。