[发明专利]聚合物电解质及其制备方法和包括该聚合物电解质的电池

权利要求书

1.一种聚合物电解质，该聚合物电解质含有聚氧化乙烯、锂盐和掺杂 剂，其特征在于，所述掺杂剂为非水溶性的金属硫化物，所述锂盐与聚氧化 乙烯中氧化乙烯结构单元的摩尔比为1∶5-25，所述非水溶性的金属硫化物与 聚氧化乙烯中氧化乙烯结构单元的摩尔比为1∶2-30。

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其中，所述非水溶性的金属 硫化物为硫化铜、硫化铅或硫化锌中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其中，锂盐与聚氧化乙烯中 氧化乙烯结构单元的摩尔比为1∶7-15，非水溶性的金属硫化物与聚氧化乙烯 中氧化乙烯结构单元的摩尔比为1∶10-25。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚合物电解质，其中，该聚合 物电解质还含有水溶性的硫化物。

5.根据权利要求4所述的聚合物电解质，其中，所述水溶性的硫化物 与非水溶性的金属硫化物的摩尔比为0.1-1∶1，所述水溶性的硫化物为硫化 钠、硫化氢、硫化钾中的一种或几种。

6.根据权利要求1或3所述的聚合物电解质，其中，所述非水溶性的 金属硫化物的粒子直径为30-100纳米，所述聚氧化乙烯的数均分子量为 1.01×10⁶-5.5×10⁷，所述锂盐为LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiN(SO₂CF₃)₂、 LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₂CF₃)₂中的一种或几种。

7.一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，该方法包括在聚氧化 乙烯存在下将含有金属离子的溶液与含有硫离子的溶液接触，在所述含有金 属离子的溶液中金属离子与聚氧化乙烯中氧化乙烯结构单元的摩尔比为 1∶2-30；将接触后的产物与锂盐混合均匀，所述锂盐与聚氧化乙烯中氧化乙 烯结构单元的摩尔比为1∶5-25，并将混合均匀后的产物进行成膜，所述金属 离子为非水溶性的金属硫化物的金属离子，分别以所述金属离子和硫计，所 述含有金属离子的溶液与含有硫离子的溶液的用量的摩尔比为1∶1-2。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，在所述含有金属离子的溶 液中金属离子的摩尔浓度为0.3-1摩尔/升，在所述含有硫离子的溶液中硫离 子的摩尔浓度为0.1-2摩尔/升，形成所述含有金属离子的溶液和含有硫离子 的溶液的溶剂各自为水、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其中，所述含有金属离子的 溶液中的金属离子为铜离子、铅离子或锌离子中的一种或几种；所述含有硫 离子的溶液为硫化钠、硫化氢、硫化钾中的一种或几种的溶液；所述锂盐为 LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiN(SO₂CF₃)₂、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₂CF₃)₂中的一种或几种；所述聚氧化乙烯的数均分子量为1.01×10⁶-5.5×10⁷。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述含有金属离子的溶液 为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜、硫酸四氨合铜、聚氯乙烯-双硫腙-铜、 醋酸铅、氯化铅、醋酸锌、硫酸锌和氯化锌中的一种或几种的溶液。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述接触的条件包括温度 为40-60℃，时间为5-12小时。