[发明专利]基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池

权利要求书

1.一种基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：包括正极材料、负极材料以及负极材料上下表面的聚合物电解质依次放置封装构成固态锂离子电池，所述聚合物电解质包括聚合物电解质基体、锂盐、无机纳米化合物及高分子塑化剂混合均匀的混合液构成互穿网络的固体复合聚合物电解质膜，所述聚合物电解质基体具有交联网络结构。

2.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述聚合物电解质基体包括交联聚丙烯酸酯及其共聚物；聚合物电解质基体采用原位聚合工艺制备；原位聚合原料包含单烯聚合物、多烯聚合物以及引发剂，其中单烯聚合物为丙烯酸酯类化合物，多烯聚合物为双丙烯酸酯类化合物，引发剂为过氧化苯甲酰、二月桂基过氧化物、二叔丁基过氧化物和偶氮二异丁腈等中的一种或几种；所述聚合物电解质基体占聚合物电解质质量的30％-80％。

3.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述聚合物电解质的锂盐是双三氟甲基磺亚胺锂、高氯酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或三氟甲基磺酸锂中的一种或几种；锂盐用量为聚合物电解质质量的5％-80％。

4.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述无机纳米化合物包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝或纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝的有机改性无机纳米粒子一种或几种；所述无机纳米化合物用量为聚合物电解质质量的0.5％-80％。

5.根据权利要求1或3所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述无机纳米化合物的纳米粒子粒径为20nm-200nm。

6.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述聚合物电解质的高分子塑化剂包含聚乙二醇二甲醚、三甲氧基聚乙二醇甘油醚、三乙二醇二甲醚、聚甲醛二甲醚中的一种或几种；所述高分子塑化剂用量为聚合物电解质质量的10-50％。

7.根据权利要求1或5所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述聚合物电解质的高分子塑化剂重均分子量为200-2000。

8.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述聚合物电解质通过溶液浇铸法和刮涂法制得。

9.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述正极材料的活性物质为磷酸铁锂、钴酸锂或硫化物中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述基于互穿网络结构聚合物电解质的固态锂离子电池，其特征是：所述负极材料的活性物质为金属锂、金属锂合金、钛酸锂、石墨或硅材料中的一种或几种。