[發明專利]一種復合電解質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911338414.4
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111048838B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 姚霞銀
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/058;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

1.一種復合電解質材料，其特征在于，包括：

聚合物0.1~60質量份；

陶瓷型電解質0.1~99.9質量份；

鋰鹽0~99.9質量份；

所述聚合物選自聚醚系列、聚偏氟乙烯系列、聚甲基丙烯酸酯系列、聚丙烯腈系列、聚苯乙烯系列、聚碳酸酯系列、聚氯乙烯系列、聚酰胺系列、聚酰亞胺系列和環氧樹脂系列中的一種或幾種；鋰鹽選自LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(FSO₂)₂、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiBF₄、LiPF₄、LiAsF₆和LiB(C₂O₄)₂中的一種或幾種；

所述陶瓷型電解質選自具有式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ、式Ⅴ、式Ⅵ通式中的一種或幾種；

x Li₂S ? (1-x) P₂S₅ 式Ⅰ；

式Ⅰ中，0x1；

Li_4-xGe_1-xP_xS₄式Ⅱ；

式Ⅱ中，0x1；

Li_10+xG_1+xP_2-xS₁₂式Ⅲ；

式Ⅲ中，x=1或2，所述G為Si、Ge或Sn；

Li_1+xM_xTi_2-x(PO₄)₃式Ⅳ；

式Ⅳ中，0x2，所述M為Al、In、Ge、Ga、Y、Lu或La；

Li_0.5-3xLa_0.5+xTiO₃ 式Ⅴ；

式Ⅴ中，0x0.15；

Li_7-xLa₃Zr_2-xM_xO₁₂式Ⅵ；

式Ⅵ中，0≤x≤2，所述M為Zr、Hf、Sn、Nb、Y、W或Ta；

所述陶瓷型電解質為混合電解質材料，包含三種不同平均粒徑的電解質顆粒；所述平均粒徑分別為5~250 nm、250~700 nm和700~10000 nm，其相應的質量份數比為0.5~2:50~75:700~1200。

2.一種權利要求1所述的復合電解質材料的制備方法，其特征在于，包括：

A）將陶瓷型電解質球磨后與聚合物、鋰鹽在溶劑中混合，得到復合電解質材料的漿料；

B）將漿料成型、干燥得到復合電解質材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟A）所述溶劑選自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、氯苯、苯酚、鄰二氯苯、二甲基亞砜、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿、環己酮、甲酸和正丁醇中的一種或幾種。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述混合方法選自機械攪拌、球磨、超聲分散和輥磨中的一種或幾種；所述成型方法選自刮涂、澆鑄、旋涂、熱壓和噴涂中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟B）所述復合電解質材料厚度為1~500 μm。