[發(fā)明專利]一種固態(tài)電解質(zhì)膜及固態(tài)鋰離子電池在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210544920.4 | 申請日： | 2022-05-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN114725487A | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 周海燕;李峰;張建富;王冬冬 | 申請（專利權(quán)）人： | 松果新能源汽車有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/056 | 分類號(hào)： | H01M10/056;H01M4/131;H01M4/134;H01M4/40;H01M4/48;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 德州魯旺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37345 | 代理人： | 任道光 |
| 地址： | 253300 山東省德州市禹城市國家*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 固態(tài) 電解 質(zhì)膜 鋰離子電池 | ||
1.一種固態(tài)電解質(zhì)膜，包括固態(tài)電解質(zhì)膜和設(shè)置在固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部用于支撐的柔性聚合物骨架膜，其特征在于：所述柔性聚合物骨架膜為PEO基固態(tài)聚合物膜，其樣式為多網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)且網(wǎng)孔無定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述固態(tài)電解質(zhì)膜是以Li5La5ZrM2O12(M=Nb5Ta)為母體的石榴石型固體電解質(zhì)，其主要材料為LI1.5AI0.5Ge1.5（PO4）3，Li6PS5CI，LI10GeP2S12中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述柔性聚合物骨架膜采用如下方法制備：
S1：將PEO晶體顆粒進(jìn)行清洗干燥后，溶解到1.5%-2.5%的醋酸溶液中，配置成濃度0.5%-1.2%的溶液；
S2：將步驟S1中得到的溶液與含有鋰鹽的高導(dǎo)電率聚合物溶液進(jìn)行共混，放入加熱室中進(jìn)行加熱，期間加入納米碳酸鈣或納米硫酸鋇等無機(jī)粒子，得到共混液；
S3：將步驟S2中得到的共混液涂覆在鋁箔或不銹鋼表面進(jìn)行原位聚合，使其交聯(lián)成膜，得到膜片；
S4：將步驟S3中得到的膜片送入熱壓室進(jìn)行熱壓，得到所需的柔性聚合物骨架膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述步驟S2中的加熱時(shí)間控制在45min-55min，加熱溫度控制在25-40℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述納米碳酸鈣或納米硫酸鋇與鋰鹽聚合物的摩爾比為（CaCO3+BaSO4）：LI+=1:1.7-1.5:2.2，所述步驟S3中的熱壓溫度設(shè)置為60-80℃，所述熱壓時(shí)間設(shè)置為1.5h-2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述固態(tài)電解質(zhì)膜采用如下方法制備：
S1：將LI1.5AI0.5Ge1.5（PO4）3、可聚合單體和可交聯(lián)單體與Li5La5ZrM2O12溶劑混合，并進(jìn)行球磨，得到混合物料；
S2：將得到的混合物料與含有鋰鹽的高導(dǎo)電率聚合物溶液混合，得到電解質(zhì)漿液；
S3：將得到的電解質(zhì)漿液脫泡，并涂覆在基膜上后進(jìn)行加熱，使其成型；
S4：去除S3中的基膜，得到固態(tài)電解質(zhì)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述可聚合單體包括丙烯腈、碳酸酯、環(huán)氧化乙烯、偏氟乙烯中的一種或多種，所述可交聯(lián)單體為丁二腈、丁二烯酸乙酯、異氰酸酯、N－亞甲基雙丙烯酰胺中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于：所述含有鋰鹽的高導(dǎo)電率聚合物為三氟甲磺酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、和六氟砷化鋰中的一種或多種，且鋰鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%-55%。
9.一種固態(tài)鋰離子電池，包括：正極膜片、包覆在正極膜片外圍的負(fù)極膜片、設(shè)置在正極膜片與負(fù)極膜片之間的固態(tài)電解質(zhì)膜和設(shè)置在固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部用于支撐的柔性聚合物骨架膜，其特征在于：所述固態(tài)電解質(zhì)膜為權(quán)利要求6所述的固態(tài)電解膜，所述柔性聚合物骨架膜為權(quán)利要求3所述的柔性聚合物骨架膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)鋰離子電池，其特征在于：所述正極膜片與固態(tài)電解質(zhì)膜相接觸的一面涂覆有有機(jī)硅離子型塑晶材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)鋰離子電池，其特征在于：所述正極膜片材質(zhì)為氧化釩，所述負(fù)極膜片材質(zhì)為鋰鋁合金。
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