[發明專利]一種梯度聚合物電解質及其制備方法和固態電池

在審

• 申請號: 202211027614.X
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115548429A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 楊旭欣;黃杰陽;鐘文彬;尚小楠;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 浙江吉利控股集團有限公司;寧波吉利汽車研究開發有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/052
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 馬德舉

1.一種梯度聚合物電解質的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將正極側聚合電解質和負極側聚合物電解質分別與鋰鹽溶解在有機溶劑中，以配置正極側聚合物電解質溶液和負極側聚合物電解質溶液；

將所述正極側聚合物電解質溶液和負極聚合物電解質溶液依次涂覆在基材上，制得復合預成膜；

將所述復合預成膜置于均勻電場中，并在20～100℃的真空環境下擴散干燥，使其充分進行梯度分布，其中，所述均勻電場中的電場方向與電池中的電場方向一致；

待所述復合預成膜處理干燥處理結束后，將所述基材剝離，制得梯度聚合物固態電解質。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述正極側聚合物電解質與鋰鹽的質量比為5:1～30:1，所述正極側聚合物電解質在所述正極側聚合物電解質溶液中的濃度為1～15g/ml；所述負極側聚合物電解質與鋰鹽的質量比為5:1～30:1，所述負極側聚合物電解質在所述負極側聚合物電解質溶液中的濃度為1～15g/ml。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述正極側聚合物電解質為氟化聚合物類和/或聚磺酸類和/或聚酰胺酸，所述正極側聚合物電解質包括聚苯乙烯磺酸、聚苯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鋰、氟化聚碳酸亞乙烯酯、氟化聚氰基丙烯酸酯、氟化聚甲基丙烯酸酯、氟化聚丙烯腈、聚馬來酸酐、聚酰亞胺、聚吡咯，聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述負極側聚合物電解質的聚合物包括聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚氧乙烯-氧丙烯中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、二氯甲烷中的一種或幾種；所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述正極側聚合物電解質溶液的涂覆厚度為10～300μm；所述負極側聚合物電解質溶液的涂覆厚度為10～300μm。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述復合預成膜置于均勻電場中，在20～100℃的真空環境下中擴散干燥包括：先將所述復合預成膜在20～50℃的真空環境中干燥0.5～1h；然后每隔10～30分鐘提高2～5℃直至將溫度升至50～100℃；再將溫度調至40～60℃保持1～4h。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述均勻電場的強度通過施加在電場上的直流電壓進行調控，所述直流電壓為40～700V。

9.一種梯度聚合物電解質，其特征在于，采用權利要求1所述的制備方法制備而成。

10.一種固態電池，其特征在于，包括權利要求9所述的梯度聚合物電解質或采用權利要求1所述的制備方法制備而成的梯度聚合物電解質。