[發明專利]一種固態鋰離子電池用電解質膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210092429.2
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114421006A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 宋善林;鄧哲;蔡浩;楊瓊;徐鵬;趙建喜;李繼陽;劉建云
• 申請（專利權）人: 湖南大晶新材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/058
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

1.一種固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，包括聚烯烴膜層和涂層，所述涂層由以下原料制成：

聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物、鋰鹽、稀土摻雜MOF、溶劑。

2.如權利要求1所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述涂層由以下重量份數的原料制成：

聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物14-18份、鋰鹽1-1.5份、稀土摻雜MOF 0.1-0.3份、溶劑25-30份。

3.如權利要求1所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物的制備方法如下：

S1：將聚氧化乙烯升溫至50-60℃，攪拌至其熔融后滴加二氯亞砜，滴畢后升溫至80-85℃反應4-6h，再升溫至150-160℃反應1-2h，將過量的二氯亞砜負壓抽除后，產物干燥得到氯封端聚氧化乙烯；

S2：惰性氣體保護下，將4,4’-二氯二苯砜、氯封端聚氧化乙烯、雙酚A、碳酸鉀、N,N-二甲基乙酰胺混合均勻后，再滴加甲苯，滴畢后升溫至140-150℃反應4-6h，期間用分水器收集蒸出的水，再升溫至160-165℃反應20-25h，反應結束后降溫至70-80℃，然后將反應物緩慢倒入去離子水中，析出的固體過濾后用水洗滌烘干即可。

4.如權利要求3所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，4,4’-二氯二苯砜、氯封端聚氧化乙烯、雙酚A的摩爾比為5.5-5.7：1：6.5-6.7。

5.如權利要求4所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，4,4’-二氯二苯砜、氯封端聚氧化乙烯、雙酚A的摩爾比為5.65：1：6.65。

6.如權利要求1所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述稀土摻雜MOF的制備方法如下：

惰性氣體保護下，將硝酸鋅、對苯二甲酸、稀土硝酸鹽、DMF加入水熱反應釜中，攪拌均勻后，升溫至140-150℃反應24-28h，恢復室溫后過濾，所得固體DMF洗滌后烘干即可。

7.如權利要求6所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述稀土硝酸鹽為硝酸鑭和/或硝酸鈰。

8.如權利要求6所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述硝酸鋅、對苯二甲酸、稀土硝酸鹽的摩爾比為2：1：0.05-0.1。

9.如權利要求1所述的固態鋰離子電池用電解質膜，其特征在于，所述鋰鹽為四氟鋁酸鋰或三氟甲基磺酸鋰。

10.一種如權利要求1-9中任一項所述的固態鋰離子電池用電解質膜的制備方法，其特征在于，將聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物、鋰鹽、稀土摻雜MOF加入溶劑中，超聲振蕩下攪拌100-120min后之后，在涂布機上將所得漿料涂覆在聚烯烴膜上，先于60-65℃真空干燥1-2h，再于60-65℃鼓風干燥4-6h，最后再60-65℃真空干燥4-6h即可。