[发明专利]一种准固态锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种准固态锂电池，包括负极、正极和隔膜，其特征在于，还包括弥散于所述负极、所述正极与所述隔膜三者表面与三者空隙间的准固态电解质；

所述准固态电解质包括聚合物相，和分散在所述聚合物相内的陶瓷电解质、锂盐与阻燃性有机溶剂；

所述聚合物相由复合的丙烯酸酯类单体经原位聚合而成；

所述复合的丙烯酸酯类单体包括星状丙烯酸酯类单体和链状丙烯酸酯类单体；

所述星状丙烯酸酯类单体选自丙烯酸与多羟基化合物酯化得到的丙烯酸酯类单体，酯化基团≥3；

所述链状丙烯酸酯类单体的数均分子量不低于200g/mol；

所述陶瓷电解质选自NASICON型氧化物，结构通式为Li_1+xAl_xM_2-x(PO₄)₃，式中，0.1≤x≤0.5，M选自Ti、Ge或Zr；所述陶瓷电解质的颗粒尺寸为30～50nm；

所述锂盐选自含氟锂盐和含硼锂盐；

所述阻燃性有机溶剂选自氟化碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物和氟化醚类化合物。

2.根据权利要求1所述的准固态锂电池，其特征在于：

所述星状丙烯酸酯类单体和链状丙烯酸酯类单体的摩尔比为1：5～20。

3.根据权利要求1所述的准固态锂电池，其特征在于，所述含氟锂盐和含硼锂盐的摩尔比为5：95～95：5。

4.根据权利要求1所述的准固态锂电池，其特征在于，所述氟化碳酸酯类化合物、磷酸酯类化合物和氟化醚类化合物的体积比为1：0.5～2：0.5～2。

5.一种根据权利要求1～4任一权利要求所述的准固态锂电池的制备方法，其特征在于，包括：

1)将复合的丙烯酸酯类单体、陶瓷电解质、锂盐与阻燃性有机溶剂混合，混合均匀后得到准固态电解质前驱体，待用；

2)将负极、正极、隔膜与步骤1)制备的准固态电解质前驱体组装成液态电池，再加入引发剂，经原位聚合反应，制备得到准固态锂电池。

6.根据权利要求5所述的准固态锂电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中：

所述复合的丙烯酸酯类单体、陶瓷电解质、锂盐的重量比为1：0.1～10：0.1～1；

所述阻燃性有机溶剂中，锂盐的浓度为0.5～2mol/L；

步骤2)中：

所述正极的活性材料选自含锂氧化物；

所述隔膜的材质选自聚丙烯膜类、无纺布类或玻璃纤维类；

所述负极的活性材料选自金属锂、锂合金、碳材料、硅材料、硅碳复合材料、钛酸锂中的至少一种；

所述引发剂选自偶氮类引发剂；

所述引发剂与所述复合的丙烯酸酯类单体的重量比为0.5～5：100。

7.根据权利要求5所述的准固态锂电池的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述原位聚合反应的温度为50～70℃，时间为20～40min。