[發明專利]自支撐固態電解質復合膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011074357.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112103558A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 石興菊;謝普;李艷紅;尚旭;熊偉強;梁世碩
• 申請（專利權）人: 昆山寶創新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 周慧云

1.一種自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，包括：依次層疊的正極電解質層、助相容層和負極電解質層。

2.根據權利要求1所述的自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，所述正極電解質層的厚度為5-50um；

任選地，所述助相容層的厚度為1-20um；

任選地，所述負極電解質層的厚度為5-50um。

3.根據權利要求1所述的自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，進一步包括負極界面緩沖層，所述負極界面緩沖層層疊在所述負極電解質層和負極極片之間；

任選地，所述負極界面緩沖層涂覆在所述負極極片上；

任選地，進一步包括正極界面緩沖層，所述正極界面緩沖層層疊在所述正極電解質層和正極極片之間；

任選地，所述正極界面緩沖層涂覆在所述正極極片上；

任選地，所述負極界面緩沖層的厚度為1-200nm；

任選地，所述正極界面緩沖層的厚度為1-200nm。

4.根據權利要求1～3任一項所述的自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，所述正極電解質層包括耐高電壓的聚合物、第一無機氧化物和第一鋰鹽；

任選地，所述耐高電壓的聚合物、第一無機氧化物和第一鋰鹽的質量比為10～90:(0.1～90):(1～50)；

任選地，所述負極電解質層包括耐低電壓的聚合物、第二無機氧化物和第二鋰鹽；

任選地，所述耐低電壓的聚合物、第二無機氧化物和第二鋰鹽的質量比為10～90:(0.1～90):(1～50)；

任選地，所述助相容層包括分子結構為負極側聚合物電解質和正極側聚合物電解質的嵌段共聚物和第三鋰鹽；

任選地，所述嵌段共聚物在所述助相容層中的含量為50～100％；

任選地，所述嵌段共聚物選自PEO-b-PAN、PEO-b-PMA、PEO-b-PMMA、PEO-b-PVCA、PEO-b-PECA、PPO-b-PAN、PPO-b-PMA、PPO-b-PMMA、PPO-b-PVCA、PPO-b-PECA、[R_nSiO_4-n/2]_m-b-PAN、[R_nSiO_4-n/2]_m-b-PMA、[R_nSiO_4-n/2]_m-b-PECA和R_nSiO_4-n/2]_m-b-PVCA中的至少之一。

5.根據權利要求3所述的自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，所述正極界面緩沖層包括第一低分子量聚合物和第四鋰鹽；

任選地，所述第一低分子量聚合物在所述正極界面緩沖層中的含量為0.1％～80％；

任選地，所述第一低分子量聚合物的分子量為500～10000；

任選地，所述第一低分子量聚合物選自PAN、PMA、PVCA、PECA、PMMA、PVDF和PVDF-HFP中的至少之一；

任選地，所述第四鋰鹽選自高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰中的至少之一。

6.根據權利要求3所述的自支撐固態電解質復合膜，其特征在于，所述負極界面緩沖層包括第二低分子量聚合物和第五鋰鹽；

任選地，所述第二低分子量聚合物在所述負極界面緩沖層中的含量為0.1％～80％；

任選地，所述第二低分子量聚合物的分子量為1000～10000；

任選地，所述第二低分子量聚合物選自PEO、PPO、POP和[R_nSiO_4-n/2]_m中的至少之一；

任選地，所述第五鋰鹽選自高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰中的至少之一。