[發明專利]一種氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質及制備方法

有效

• 申請號: 202010175134.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111463477B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 米宏偉;李皓宇;張培新
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;孫果

1.一種氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將聚合物模板加入到水溶液中，然后進行加熱攪拌溶解，得到聚合物溶液；其中所述聚合物模板具有羥基官能團；

B、在所述聚合物溶液中，加入硝酸鋰、六水硝酸鑭、二(2-羥基丙酸)二氫氧化二銨合鈦，并攪拌均勻，得到混合液，再加入酸形成溶膠；

C、將上述溶膠倒入模具中，干燥得到凝膠前驅體；

D、將上述凝膠前驅體在空氣條件下進行煅燒，得到一次氧化物固態電解質；

E、將聚合物粘結劑加熱溶解于水溶液中，然后加入一次氧化物固態電解質并攪拌均勻，干燥得到氧化物-聚合物復合片；

F、將上述氧化物-聚合物復合片進行煅燒并保溫，得到二次氧化物固態電解質；

G、將上述二次氧化物固態電解質與聚合物固態電解質、鋰鹽在溶劑中攪拌混合均勻，倒入模具在空氣中干燥得到聚合物-氧化物復合固態電解質；

H、將上述聚合物-氧化物復合固態電解質與氟化添加劑通過輥壓的方式均勻混合，得到復合固態電解質；步驟D中，所述煅燒溫度為800～1000℃，煅燒時間為2～3h；步驟F中，所述煅燒溫度為800～1200℃，保溫時間為2～4h。

2.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟A中，所述加熱溫度為50～80℃，攪拌溶解的時長為0.5～2h；

步驟A中，所述聚合物模板為聚乙烯醇或淀粉，所述聚合物溶液中，聚合物的濃度為0.1～0.4g/ml。

3.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟B中，硝酸鋰、六水硝酸鑭、二(2-羥基丙酸)二氫氧化二銨合鈦的摩爾比為7:11:20，其中硝酸鋰要多加入5～20wt％；和/或，所述酸為鹽酸，所述鹽酸的加入量為水溶液體積的1/60～1/30。

4.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述干燥溫度為50～80℃，干燥時間為10～18h。

5.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟E中，所述聚合物粘結劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或淀粉，加熱溫度為50～80℃；

步驟E中，所述干燥溫度為50～80℃，干燥時間為5～12h。

6.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟G中，所述聚合物固態電解質為聚氧化乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚丙烯腈或聚二甲基硅氧烷，二次氧化物固態電解質與聚合物固態電解質的質量比為0.5:1～3:1，鋰鹽為雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰或雙(氟磺酰)亞胺鋰，聚合物固態電解質中的結構單元與鋰鹽中鋰離子的摩爾比為10:1到20:1；

步驟G中，所述干燥溫度為50～80℃，干燥時間為12～24h。

7.根據權利要求1所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法，其特征在于，步驟H中，所述氟化添加劑為氟代碳酸乙烯酯、三(2，2，2-三氟乙基)磷酸酯、三(2，2，2-三氟乙基)亞磷酸酯或乙氧基五氟環三磷腈。

8.一種氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質，其特征在于，采用如權利要求1～7任一所述的氟化添加劑增強穩定性的復合固態電解質的制備方法制備而成。