[发明专利]一种含硫聚合物电解质及其构成的固态锂电池及其制备

权利要求书

1.一种包含主链含硫聚合物的固态电解质，其特征在于：固态电解质包括主链含硫聚合物、锂盐、多孔支撑材料；其厚度为20～800μm，机械强度为10～80MPa，室温离子电导率为5×10^-5～7×10^-4S/cm，电化学窗口4.5～7V，所述主链含硫聚合物具有如通式1所示的结构： 通式1

其中，a的取值是20~1000，b的取值是20~1000；

R₁为：，，或；

R₂为：，，或；

上述通式1中的m1、m2、m3、m4的取值是0~1；R₁、R₂取代基中X为含1~10个碳的烷基、1~100个氧化乙烯重复单元的烷氧基、氟、碳酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、三聚氰酸酯基、磺酸锂；其中m5的取值是0~2，n5的取值是0~2，且m5和n5不同时为0；m6的取值是0~2，n6的取值是0~2，且m6和n6不同时为0；m7的取值是0~2，n7的取值是0~2，且m7和n7不同时为0。

2.按权利要求1所述的一种包含主链含硫聚合物的固态电解质，其特征在于：所述固态电解质还包括添加剂。

3.按权利要求1所述的一种包含主链含硫聚合物的固态电解质，其特征在于：所述主链含硫聚合物在固态电解质中的质量分数为5%~90%；所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟甲烷磺酰亚胺锂的一种或者几种；锂盐在固态电解质中的质量分数为5~40%；所述多孔支撑材料为纤维素无纺膜、玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜（PET薄膜）、聚酰亚胺无纺膜、聚芳砜无纺膜中的一种或几种。

4.按权利要求2所述的一种包含主链含硫聚合物的固态电解质，其特征在于：所述添加剂为高分子或者无机颗粒；其中，高分子为聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚偏氯乙烯中的一种或几种；无机颗粒为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锆、氧化镍、氮化硅、氢氧化镁、硅藻土、蒙脱土和高岭土中的一种或几种；添加剂在固态电解质中的质量分数为0~50%。

5.一种权利要求1所述的包含主链含硫聚合物的固态电解质的制备方法，其特征在于：

1）将主链含硫聚合物和溶剂混匀得到均一的主链含硫聚合物的溶液；

2）向上述均一的主链含硫聚合物的溶液中加入锂盐，加入后继续搅拌至完全溶解；

3）将上述完全溶解的溶液在多孔支撑材料上制模，真空干燥，得到固态电解质。

6.按权利要求5所述的一种包含主链含硫聚合物的固态电解质的制备方法，其特征在于：

所述步骤2）中向上述均一的主链含硫聚合物的溶液中加入锂盐和添加剂，加入后继续搅拌至完全溶解。