[發明專利]復合固態電解質、固態電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011502761.9
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112563563A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 蔡偉平;范鑫銘;陳志勇;王瀟晗;駱偉光
• 申請（專利權）人: 廣東微電新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

1.一種復合固態電解質，其特征在于：包括鋰鹽、有機溶劑、聚合物、無機填料、UV樹脂單體和光引發劑，所述聚合物和所述無機填料交聯復合，所述無機填料的質量占所述復合固態電解質的總質量的6-10％。

2.根據權利要求1所述的復合固態電解質，其特征在于：所述鋰鹽和所述無機填料的質量比為1-5：20，所述鋰鹽和所述無機填料的總質量與所述有機溶劑的質量的比為3-5:10。

3.根據權利要求2所述的復合固態電解質，其特征在于：所述UV樹脂單體的質量占所述復合固態電解質的總質量的40-55％，所述聚合物的質量占所述復合固態電解質的總質量的30-40％，所述光引發劑占所述復合固態電解質的總質量的4-8％。

4.根據權利要求3所述的復合固態電解質，其特征在于：所述無機填料為三氧化二鋁(Al₂O₃)、二氧化鈦(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、磷酸鋰(Li₃PO₄)、二氧化鋯(ZrO₂)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化鎂(MgO)、鋁酸鋰(LiAlO₂)、蒙脫土、高嶺土、金屬有機框架(MOF)中的一種或多種組合。

5.根據權利要求4所述的復合固態電解質，其特征在于：所述無機填料包含所述蒙脫土。

6.根據權利要求4所述的復合固態電解質，其特征在于：所述聚合物為氟類聚合物、醚類聚合物、丙烯酸類聚合物和丙烯腈類聚合物中的一種或幾種組合。

7.根據權利要求5所述的復合固態電解質，其特征在于：所述鋰鹽為六氟磷酸鋰，所述無機填料為蒙脫土，所述有機溶劑為1，3-二氧雜環-2-酮(EC)和碳酸二乙酯(DEC)，所述UV樹脂單體為乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)，所述聚合物為聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)。

8.權利要求1-7中任意一項所述的復合固態電解質在制備固態電池的用途。

9.一種固態電池，該固態電池包括正極片、負極片和電解質層，其特征在于，所述電解質層含有權利要求1-7中任意一項所述的復合固態電解質。

10.一種制備權利要求9所述的固態電池的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，將所述有機溶劑、所述鋰鹽和所述無機填料混合攪拌，并進行超聲分散得到混合溶液；

S2，將所述UV樹脂單體、所述聚合物、所述光引發劑加入所述混合溶液中，加熱攪拌至混合均勻得到液相的復合固態電解質前驅體；

S3，將液相的所述復合固態電解質前驅體涂覆到所述正極片上，并采用原位紫外光固化的方法將液相的所述復合固態電解質前驅體固化為固相的所述復合固態電解質；

S4，將所述正極片、所述復合固態電解質和所述負極片組裝制成所述固態電池。