[發明專利]一種硫化物固態電解質膜及固態鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110829108.1
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113451638B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 馮玉川;劉思捷;何泓材;李崢
• 申請（專利權）人: 清陶（昆山）能源發展股份有限公司
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/052;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

1.一種硫化物固態電解質膜，其特征在于，所述硫化物固態電解質膜包括具有三維骨架結構的聚合物膜和形成連續相的硫化物固態電解質材料；所述硫化物固態電解質膜的離子電導率10^-4S/cm，所述硫化物固態電解質膜的厚度≤40μm；

所述聚合物膜為PVDF基聚合物膜，分子結構為P(VDF-B)，B為三氟乙烯，所述聚合物膜的制備原料中，VDF：TrFE的摩爾比=（80%：20%）~（50%：50%）；

所述聚合物膜通過電紡絲制備得到，所述聚合物膜的網格孔無定向性；

所述聚合物膜的網格孔徑D50為10μm～18μm；

所述硫化物固態電解質材料的粒徑為聚合物膜的最大網格孔徑的50％～70％；

所述硫化物固態電解質膜包括鋰鹽，所述鋰鹽與所述聚合物膜中的聚合物的質量比為0%-30%，且不含0；

所述聚合物膜的制備方法為將聚合物和鋰鹽混合得到聚合物前體溶液，然后在電場作用下進行電紡絲以制備相應的聚合物電紡絲膜。

2.如權利要求1所述的硫化物固態電解質膜，其特征在于，所述硫化物固態電解質材料包括Li₂S-P₂S₅、Li₂S-P₂S₅-MS_x、Li_3.4Si_0.4P_0.6S₄、Li₁₀GeP₂S_11.7O_0.3、Li_9.6P₃S₁₂、Li₇P₃S₁₁、Li₉P₃S₉O₃、Li_10.35Si_1.35P_1.65S₁₂、Li_9.81Sn_0.81P_2.19S₁₂、Li₁₀(Si_0.5Ge_0.5)P₂S₁₂、Li(Ge_0.5Sn_0.5)P₂S₁₂、Li(Si_0.5Sn_0.5)PsS₁₂、Li₁₀GeP₂S₁₂、Li₆PS₅X、Li₇P₂S₈I、Li_10.35Ge_1.35P_1.65S₁₂、Li_3.25Ge_0.25P_0.75S₄、Li₁₀SnP₂S₁₂、Li₁₀SiP₂S₁₂或Li_9.54Si_1.74P_1.44S_11.7Cl_0.3中的任意一種或至少兩種的組合，其中，M選自Si、Ge或Sn中的任意一種或至少兩種的組合，X選自Cl、Br或I中的任意一種或至少兩種的組合，0≤x≤2。

3.如權利要求2所述的硫化物固態電解質膜，其特征在于，所述硫化物固態電解質材料為Li₆PS₅X，其中X為Cl、Br或I。

4.如權利要求2所述的硫化物固態電解質膜，其特征在于，所述硫化物固態電解質材料通過制成溶液，并灌注到聚合物膜上的方式在聚合物膜內形成連續相。

5.一種固態鋰離子電池，所述固態鋰離子電池包括正極、負極和權利要求1-4中任一項所述的硫化物固態電解質膜。