[發(fā)明專利]復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法和固態(tài)電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910705276.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN110429330A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳盼盼;李敏;包志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州宇豪納米材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/056
• 分類號(hào): H01M10/056;H01M10/058
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：其包括如下步驟：

(1)、將金屬氧化物納米纖維分散在溶劑中，混合均勻，再除去溶劑得到納米纖維紙；

(2)、將有機(jī)高分子物質(zhì)和鋰鹽在溶劑中混合后，加入無(wú)機(jī)氧化物，得到固態(tài)電解質(zhì)溶液；

(3)、將所述納米纖維紙浸漬在所述固態(tài)電解質(zhì)溶液中，烘干，得到處理后的納米纖維紙；

(4)、將所述處理后的納米纖維紙取出并除去其表面上的雜質(zhì)，得到純化的納米纖維紙；

(5)、將所述純化的納米纖維紙?jiān)诙栊詺怏w下烘干，得到復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述有機(jī)高分子物質(zhì)選自聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚環(huán)氧乙烷中的一種以上；和/或，

步驟(2)中，所述溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、甲苯和四氫呋喃中的一種以上；和/或，

步驟(2)中，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰和雙三氟甲基磺酰亞胺鋰中的一種以上；和/或，

步驟(2)中，所述有機(jī)高分子物質(zhì)和鋰鹽的重量比為1:1-20:1；和/或，

步驟(2)中，所述無(wú)機(jī)氧化物選自鋰鑭鋯氧化合物、鋰鑭鋯鉭氧和鋰鑭鈦氧中的一種以上；和/或，

步驟(2)中，所述無(wú)機(jī)氧化物的加入量為有機(jī)高分子物質(zhì)和鋰鹽總重量的5-50％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述除去表面雜質(zhì)時(shí)的溫度為70-150℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：步驟(5)中，所述烘干的溫度為50-80℃，所述烘干的時(shí)間為2-8h；和/或，

步驟(5)中，所述復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的熔融溫度為800-3000℃。

5.一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于：其由權(quán)利要求1所述的制備方法制備得到。

6.一種如權(quán)利要求5所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)在固態(tài)電池中應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述固態(tài)電池的制備方法包括如下步驟：

(1)、將正極活性材料、負(fù)極活性材料分別與、碳納米管和石墨烯的混合物漿料進(jìn)行合漿，得到的漿料進(jìn)行涂布，經(jīng)過(guò)真空烘干和熱處理后，得到正極極片和負(fù)極極片；

(2)、真空條件下，將所述正極極片和負(fù)極極片分別浸漬在固態(tài)電解質(zhì)溶液中，經(jīng)過(guò)烘干，得到處理后的正極極片、處理后的負(fù)極極片；

(3)、將所述處理后的正極極片、處理后的負(fù)極極片和固態(tài)電解質(zhì)組裝得到固態(tài)電池。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：步驟(1)中，所述碳納米管和石墨烯的混合物漿料中碳納米管與石墨烯的重量比為(100-5)：1；和/或，

步驟(1)中，所述碳納米管和石墨烯的混合物漿料在所述正極極片中所占的重量比為0.1-15％；和/或，

步驟(1)中，所述碳納米管和石墨烯的混合物漿料在所述負(fù)極極片中所占的重量比為0.1-20％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：步驟(1)中，所述熱處理的溫度為600-1300℃，所述熱處理的時(shí)間為0.5-5h；和/或，

步驟(1)中，所述正極極片的單面面密度為5-200mg/cm²，所述負(fù)極極片的單面面密度為2.58-103.49mg/cm²。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：步驟(2)中，所述固態(tài)電解質(zhì)溶液為權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)溶液；和/或，

步驟(3)中，所述固態(tài)電解質(zhì)為權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)。