[发明专利]一种锂离子电池复合固态电解质及其制备方法在审
| 申请号： | 201810399201.1 | 申请日： | 2018-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN108736062A | 公开（公告）日： | 2018-11-02 |
| 发明（设计）人： | 张宁;史凌俊;孙伟;刘新暖;李为标;周翠芳 | 申请（专利权）人： | 浙江天能能源科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M10/056 | 分类号： | H01M10/056;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人： | 沈自军 |
| 地址： | 313100 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 复合固态电解质 锂离子电池 无机快离子导体 聚合物溶液 静电纺丝 复合基 机械性能 锂离子电池电解质 电化学稳定窗口 浸渍 低聚环氧乙烷 锂离子电导率 电解质 聚合物基体 前躯体溶液 硅甲氧基 界面阻抗 溶剂 熟化 锂盐 溶解 掺杂 表现 | ||
1.一种锂离子电池复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将静电纺丝前躯体溶液与无机快离子导体混合均匀，静电纺丝制备掺杂无机快离子导体的聚合物基体，熟化后得到复合基底；
(2)将锂盐溶解于溶剂中，加入硅甲氧基封端的低聚环氧乙烷，边搅拌边反应，制得聚合物溶液；
(3)将步骤(1)得到的复合基底浸渍于步骤(2)得到的聚合物溶液中，再经真空干燥得到所述锂离子电池复合固态电解质；
所述硅甲氧基封端的低聚环氧乙烷的结构式如式(Ⅰ)所示，
其中X1为O-CaH2a+1，X2为H、CbH2b+1和O-CbH2b+1中的一种，a，b取1-5的整数，n为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，静电纺丝用聚合物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯六氟丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酯、聚醚砜酮中的一种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的无机快离子导体为LiZr2(PO4)3、LiTi2(PO4)3、Li5La3Ta2O12、Li5La3Nb2O12、Li10GeP2S12、Li10SiP2S12、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、Li3N-LiCl、Li3N-LiBr、Li3N-LiI或分子式为Li3xLa(2/3)-xTiO3，其中0.04＜x＜0.15中的一种或者几种。
4.如权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述的无机快离子导体在锂离子电池复合固态电解质中的质量分数为5％-40％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，静电纺丝的条件为电压15-30kV，纺丝间距为12-20cm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的锂盐为双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、二氟双丙二酸硼酸锂、四氰硼酸锂、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、芳香硼酸锂盐中的一种或者几种。
7.如权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述的锂盐在锂离子电池复合固态电解质中的质量分数为3％-10％。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硅甲氧基封端的低聚环氧乙烷在锂离子电池复合固态电解质中的质量分数为15％-32％。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反应的温度为40-60℃，时间为1-2h。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的锂离子电池复合固态电解质，其厚度为5μm-50μm。
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