[發明專利]固態電解質膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110469989.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN112968208A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 尚旭;石興菊;付加偉;謝普;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;H01M10/052;H01M10/0525
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;黃健

1.一種固態電解質膜，其特征在于，包含聚合物及填充粒子，所述填充粒子包含核、以及存在于所述核表面的殼，所述核包含無機粉體和表面修飾劑，所述殼包含熱塑性彈性體。

2.根據權利要求1所述的固態電解質膜，其特征在于，所述表面修飾劑為所述無機粉體質量的0.1％～10％，所述無機粉體與所述熱塑性彈性體的質量比為(1～50)：(50～99)。

3.根據權利要求1所述的固態電解質膜，其特征在于，所述無機粉體的粒徑為10nm～1000nm。

4.根據權利要求1或2所述的固態電解質膜，其特征在于，所述無機粉體包括氧化物粉體和/或硫化物粉體；

所述氧化物無機粉體包括活性氧化物粉體和/或非活性氧化物粉體；

所述活性氧化物粉體包括Li₇La₃Zr₂O₁₂、LiTi₂(PO4)₃、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃中的至少一種；

所述非活性氧化物粉體包括三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅、二氧化鈦、蒙脫土、氧化鋰中的至少一種。

5.根據權利要求1或2所述的固態電解質膜，其特征在于，所述表面修飾劑包括偶聯類表面修飾劑和/或非偶聯表面修飾劑；

所述偶聯類表面修飾劑包括氨基硅烷、氯丙基硅烷、四硫化二甲硅烷、乙烯基硅烷、環氧硅烷、羧基化聚丁二烯、甲苯二異氰酸酯、氨基改性木質素中的至少一種；

所述非偶聯類表面修飾劑包括脂肪酸、硬脂酸鋅、樹脂酸、木質素、烷基胺、烷基硅烷、硅油、烷醇、六甲基二硅氮烷中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的固態電解質膜，其特征在于，所述填充粒子與所述聚合物的質量比為(1～40)：(60～99)。

7.根據權利要求1或6所述的固態電解質膜，其特征在于，所述熱塑性彈性體包括聚苯乙烯類、聚烯烴類、聚雙烯類、聚氯乙烯類、聚氨酯類、聚酯類、聚酰胺類、聚有機氟類中的至少一種；和/或，

所述熱塑性彈性體的分子量為20000～50000；和/或，

所述聚合物包括聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸亞乙烯酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種；和/或，

所述聚合物的分子量為10000～1000000。

8.根據權利要求1或6所述的固態電解質膜，其特征在于，還包含助劑，所述助劑為所述聚合物與所述填充粒子質量之和的0％～30％；所述助劑包括離子添加劑、增溶劑、流動改性劑中的至少一種，所述離子添加劑包括LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiODFB、LiN(SO₂CF₃)₂中的至少一種，所述增溶劑包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯中的至少一種，所述流動改性劑包括聚乙烯蠟、石蠟、聚氧化乙烯、硬脂酸鋅、硬脂酸、硬脂醇中的至少一種。

9.權利要求1-8任一項所述的固態電解質膜的制備方法，其特征在于，包括：

將無機粉體與表面修飾劑混合均勻，得到混合物；

將所述混合物與熱塑性彈性體混合并熔融造粒，得到填充粒子；

將所述填充粒子與聚合物混合均勻，經輥壓處理，制得固態電解質膜。

10.一種電化學裝置，其特征在于，包括權利要求1-8任一項所述的固態電解質膜。