[发明专利]固态电解质及其锂电池、锂电池电芯及其制备方法

权利要求书

1.一种固态电解质，其特征在于：所述固态电解质包括BF₄^-阴离子基团与LiM⁺阳离子基团结合而形成玻璃态的固态电解质，所述LiM⁺阳离子基团包括含Ge或Sn与Li结合而形成的阳离子骨架结构。

2.如权利要求1中所述固态电解质，其特征在于：所述固态电解质包括玻璃态的LiGe₂(BF₄)₉和/或LiSn₂(BF₄)₉。

3.如权利要求1中所述固态电解质，其特征在于：所述固态电解质包括玻璃态的LiGe₂(BF₄)₉与LiSn₂(BF₄)₉，其中，LiGe₂(BF₄)₉与LiSn₂(BF₄)₉之间的比例为(1-6):1。

4.一种锂电池电芯，其特征在于：具有如权利要求1-3中任一项所述固态电解质。

5.如权利要求4中所述锂电池电芯，其特征在于：所述固态电解质的厚度为200nm-20μm。

6.如权利要求5中所述锂电池电芯，其特征在于：所述锂电池电芯包括正极层，所述固态电解质形成于所述正极层的一面，所述固态电解质远离所述正极层的一面上设置负极层；所述正极层包括柱状晶体正极材料，所述负极层包括金属锂或锂硅碳复合负极。

7.一种锂电池，其特征在于：其包括至少两个连续叠层设置如权利要求6中所述锂电池电芯，直接叠加设置的至少两个锂电池电芯之间共用一正负共极集流体，该正负共极集流体包括两个相对的主表面，其中一个主表面上形成所述正极层，以作为其中一锂电池电芯的正极结构，另一主表面上形成负极层，以作为另一锂电池电芯的负极结构。

8.如权利要求7中所述的锂电池，其特征在于：共用一正负共极集流体的两个锂电池电芯之间为串联连接。

9.如权利要求8中所述的锂电池，其特征在于：所述锂电池还包括封装结构，定义与多个所述锂电池电芯的叠加方向平行的锂电池电芯的表面为侧面，所述封装结构围设在所述锂电池电芯的侧面。

10.一种锂电池电芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：以蒸发或磁控溅射的方式在正极层和/或负极层的表面形成具有玻璃态结构的固态电解质层，其中，所述固态电解质层包括BF₄^-阴离子基团与LiM⁺阳离子基团，所述LiM⁺阳离子基团包括含Ge或Sn与Li结合而形成的阳离子骨架结构。