[發明專利]一種固態電解質及包括該固態電解質的固態電池

有效

• 申請號: 202111130923.5
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113871710B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 董德銳;趙偉;張趙帥;唐偉超;李素麗
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

1.一種固態電解質，其特征在于，所述固態電解質包括一種鋰化處理的聚合物，所述鋰化處理的聚合物是二異氰酸酯和醇類化合物的聚合物進一步經過鋰化處理得到的聚合物；具體地，將二異氰酸酯溶于有機溶劑中，在氬氣氛圍下攪拌一定時間；將醇類化合物和催化劑加入得到的溶液中，一定溫度下攪拌一定時間；在得到的溶液中加入鋰化試劑，在70～90℃下攪拌一定時間，進行鋰化反應，得到鋰化處理的聚合物；所述醇類化合物選自戊乙二醇。

2.根據權利要求1所述的固態電解質，其特征在于，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、二甲苯烷二異氰酸酯中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的固態電解質，其特征在于，所述鋰化處理的聚合物具有下式1所示的結構式：

式1

式1中，n為聚合度。

4.根據權利要求1-3任一項所述的固態電解質，其特征在于，所述鋰化處理的聚合物的離子電導率為0.08mS/cm~0.57mS/cm；

和/或，所述鋰化處理的聚合物的數均分子量為1×10³~8×10⁸；

和/或，所述鋰化處理的聚合物的玻璃轉變溫度Tg為50~70℃；

和/或，所述鋰化處理的聚合物的拉伸強度達15.9MPa。

5.根據權利要求1所述的固態電解質，其特征在于，所述固態電解質還包括離子導體。

6.根據權利要求5所述的固態電解質，其特征在于，所述離子導體選自鋰鹽，或者所述離子導體選自鋰鹽和下述物質中的至少一種的組合：無機填料、鎂鹽、鈉鹽。

7.根據權利要求6所述的固態電解質，其特征在于，所述鋰鹽和無機填料、鎂鹽、鈉鹽中的至少一種的質量比為1:(0.1~1)；

和/或，所述鋰鹽選自二草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、硝酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰和二氟磷酸鋰中的至少一種；

和/或，所述無機填料選自Li₇La₃Zr₂O₁₂、Al₂O₃、TiO₂、Li_6.28La₃Zr₂Al_0.24O₁₂、Li_6.75La₃Nb_0.25Zr_1.75O₁₂、Li_6.75La₃Zr_1.75Ta_0.25O₁₂、BaTiO₃、ZrO₂、SiO₂、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃和脫蒙土中的至少一種；

和/或，所述鎂鹽選自Mg(TFSI)₂、MgClO₄中的至少一種；

和/或，所述鈉鹽選自NaDFOB、NaTFSI、NaPF₆中的至少一種。

8.一種固態電解質薄膜，其特征在于，所述薄膜包括權利要求1-7任一項所述的固態電解質，所述固態電解質薄膜的厚度為20~100μm。

9.一種固態電池，所述固態電池包括權利要求1-7任一項所述的固態電解質和/或權利要求8所述的固態電解質薄膜。