[發明專利]一種鋰離子電池固體電解質界面添加劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010064266.8
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111224184A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊書廷;王秋嫻;湯盼盼;岳紅云
• 申請（專利權）人: 河南電池研究院有限公司;河南師范大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0565;H01M10/0525;H01M4/13
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉樹明

1.一種鋰離子電池固體電解質界面添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：在冰水浴下，將分子量不大于300的聚乙二醇與甲基丙烯酸甲酯的混合物加入到N，N-二甲基甲酰胺或丙酮中溶解，通氮氣除氧5min～10min；

步驟二：在通入氮氣的條件下，加入所述聚乙二醇和所述甲基丙烯酸甲酯質量之和的1％-3％的引發劑進行聚合反應，反應完全后將反應液猝冷終止聚合；

步驟三：加入石油醚，攪拌后將沉淀物分離，用乙醇洗滌、干燥后即得鋰離子電池固體電解質界面添加劑。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇與所述甲基丙烯酸甲酯的質量比為10:2～5。

3.如權利要求1或2所述方法制備的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，包括以下步驟：

步驟一：將所述鋰離子電池固體電解質界面添加劑溶解在二氧戊環中，其中所述鋰離子電池固體電解質界面添加劑的質量為所述二氧戊環質量的10％；加入所述鋰離子電池固體電解質界面添加劑質量2倍的納米Li₇La₃Zr₂O₁₂，調成鋰離子電池固體電解質界面添加劑漿料；

將鋰鹽、固體電解質材料按質量比1～6:9～4混合后，加入到溶劑中，分散制成漿料后在60-130℃下涂覆于格拉辛離型紙上，干燥后，分離即得鋰離子電池固體電解質膜；

將所制得的鋰離子電池固體電解質界面添加劑漿料涂覆在所得的鋰離子電池固體電解質膜的一面，涂覆厚度不大于5μm，干燥后得改性后的鋰離子電池固體電解質膜；

步驟二：制備正極極片；

將鋰帶貼在所制得的改性后的鋰離子電池固體電解質膜的涂覆鋰離子電池固體電解質界面添加劑漿料的一面，將正極極片貼在改性后的鋰離子電池固體電解質膜的另一面，80℃～150℃熱壓在鋁塑膜中，得到全固態鋰離子電池。

4.如權利要求3所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述步驟一中的鋰離子電池固體電解質膜中還添加有納米級的Li₇La₃Zr₂O₁₂。

5.如權利要求4所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述納米級的Li₇La₃Zr₂O₁₂質量為所述固體電解質材料質量的60％～90％。

6.如權利要求5所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述步驟一中的鋰鹽為雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰、硝酸鋰、二氟草酸硼酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰中的一種或幾種。

7.如權利要求5所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述步驟一中的固體電解質材料為聚氧化乙烯或聚丙烯碳酸酯。

8.如權利要求5所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述步驟一中的溶劑為乙腈、苯甲醚或氮甲基吡咯烷酮。

9.如權利要求5所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述正極極片中的正極材料為磷酸鐵鋰，所述正極極片中添加有高氯酸鋰。

10.如權利要求5所述的鋰離子電池固體電解質界面添加劑的應用，其特征在于，所述正極極片中的正極材料為單晶鎳鈷錳三元材料，所述正極極片中添加有鈮酸鋰。