[发明专利]一种复合电解质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合电解质材料，其特征在于，包括：

聚合物0.1~60质量份；

陶瓷型电解质0.1~99.9质量份；

锂盐0~99.9质量份；

所述聚合物选自聚醚系列、聚偏氟乙烯系列、聚甲基丙烯酸酯系列、聚丙烯腈系列、聚苯乙烯系列、聚碳酸酯系列、聚氯乙烯系列、聚酰胺系列、聚酰亚胺系列和环氧树脂系列中的一种或几种；锂盐选自LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(FSO₂)₂、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiBF₄、LiPF₄、LiAsF₆和LiB(C₂O₄)₂中的一种或几种；

所述陶瓷型电解质选自具有式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ、式Ⅴ、式Ⅵ通式中的一种或几种；

x Li₂S • (1-x) P₂S₅ 式Ⅰ；

式Ⅰ中，0x1；

Li_4-xGe_1-xP_xS₄式Ⅱ；

式Ⅱ中，0x1；

Li_10+xG_1+xP_2-xS₁₂式Ⅲ；

式Ⅲ中，x=1或2，所述G为Si、Ge或Sn；

Li_1+xM_xTi_2-x(PO₄)₃式Ⅳ；

式Ⅳ中，0x2，所述M为Al、In、Ge、Ga、Y、Lu或La；

Li_0.5-3xLa_0.5+xTiO₃ 式Ⅴ；

式Ⅴ中，0x0.15；

Li_7-xLa₃Zr_2-xM_xO₁₂式Ⅵ；

式Ⅵ中，0≤x≤2，所述M为Zr、Hf、Sn、Nb、Y、W或Ta；

所述陶瓷型电解质为混合电解质材料，包含三种不同平均粒径的电解质颗粒；所述平均粒径分别为5~250 nm、250~700 nm和700~10000 nm，其相应的质量份数比为0.5~2:50~75:700~1200。

2.一种权利要求1所述的复合电解质材料的制备方法，其特征在于，包括：

A）将陶瓷型电解质球磨后与聚合物、锂盐在溶剂中混合，得到复合电解质材料的浆料；

B）将浆料成型、干燥得到复合电解质材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A）所述溶剂选自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、氯苯、苯酚、邻二氯苯、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿、环己酮、甲酸和正丁醇中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合方法选自机械搅拌、球磨、超声分散和辊磨中的一种或几种；所述成型方法选自刮涂、浇铸、旋涂、热压和喷涂中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤B）所述复合电解质材料厚度为1~500 μm。