[發(fā)明專利]一種適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)及制備方法與應(yīng)用

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• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113675477A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧遠(yuǎn)富;黎連生;段歡歡
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)正極側(cè)電解質(zhì)層的制備：將聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰加入N,N-二甲基甲酰胺中，攪拌處理，然后加入氧化物基離子導(dǎo)體，分散均勻，加入功能型鋰鹽添加劑，得到混合泥漿，將所述混合泥漿倒入模具中，揮發(fā)干燥，得到正極側(cè)電解質(zhì)層；

(2)負(fù)極側(cè)電解質(zhì)層的制備：將聚氧化乙烯、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰加入N,N-二甲基甲酰胺中，攪拌處理，然后加入氧化物基離子導(dǎo)體，分散均勻，加入功能型鋰鹽添加劑，得到混合泥漿，將所述混合泥漿倒入模具中，揮發(fā)干燥，得到負(fù)極側(cè)電解質(zhì)層；

(3)將步驟(1)所述正極側(cè)電解質(zhì)層疊加在步驟(2)所述負(fù)極側(cè)電解質(zhì)層上，通過冷壓處理，得到所述可適用于4.5V固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合全固態(tài)電解質(zhì)；

步驟(1)所述混合泥漿中，按照質(zhì)量份數(shù)計，包括：

步驟(1)所述功能型鋰鹽添加劑為氟化鋰和二氟雙草酸磷酸鋰中的一種以上；步驟(1)所述混合泥漿中，氟化鋰的質(zhì)量份數(shù)為3份，二氟雙草酸磷酸鋰的質(zhì)量份數(shù)為3-10份；

步驟(2)所述混合泥漿中，按照質(zhì)量份數(shù)計，包括：

步驟(2)所述功能型鋰鹽添加劑為氟化鋰和硝酸鋰中的一種以上；步驟(2)所述混合泥漿中，氟化鋰的質(zhì)量份數(shù)為3份，硝酸鋰的質(zhì)量份數(shù)為5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)所述氧化物基離子導(dǎo)體均為Li₇La₃Zr₂O₁₂及其離子摻雜產(chǎn)物中的一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)所述攪拌處理的溫度均為40-60℃，攪拌處理的時間為3-12h；步驟(1)和步驟(2)所述揮發(fā)干燥包括：先在溫度為40-60℃、常壓條件下干燥2-5h，再在溫度為50-80℃的真空干燥條件下干燥12-48h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述冷壓成型的壓力為5-10MPa。

5.一種由權(quán)利要求1-4任一項所述的制備方法制得的適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。

6.權(quán)利要求5所述的適用于4.5V全固態(tài)電池的非對稱層狀聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)在制備全固態(tài)鋰電池中的應(yīng)用。