[发明专利]一种锂电芯结构、锂电池结构及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电芯结构，其特征在于：所述锂电芯结构包括依次叠设的复合聚合物固体电解质、界面修饰层、负极、集流体以及正极，所述复合聚合物固体电解质包括具有多孔结构的有机物基底膜以及灌注入所述有机物基底膜的多孔结构内的聚合物固态电解质。

2.如权利要求1所述的锂电芯结构，其特征在于：所述有机物基底膜包括由聚酰亚胺材料形成的薄膜，所述有机物基底膜具有纳米级孔径垂直孔道的多孔结构。

3.如权利要求1所述的锂电芯结构，其特征在于：所述正极为有机正极或者为复合正极，所述复合正极由固态电解质和正极材料复合形成；所述界面修饰层由聚偏氟乙烯基质及分散于其中的氟化石墨组成。

4.如权利要求1所述的锂电芯结构，其特征在于：所述负极由金属锂与离子阻塞型金属复合而成；所述集流体包括金属氮化物或由多层金属组成的叠层薄膜中的一种。

5.如权利要求1所述的锂电芯结构，其特征在于：所述复合聚合物固体电解质的厚度为：8-12μm，所述界面修饰层的厚度为0.5-2μm；所述正极的厚度为1-50um。

6.一种锂电池结构，其特征在于：所述锂电池结构包括如权利要求1-5中任一项所述的锂电芯结构，至少两个所述锂电芯结构叠加形成锂电池结构，任意相邻的两个锂电芯结构中一者的正极与另一者的复合聚合物固体电解质贴合。

7.一种锂电池结构的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：制备复合聚合物固体电解质，所述复合聚合物固体电解质包括具有多孔结构的有机物基底膜以及灌注入所述有机物基底膜的多孔结构内的聚合物固态电解质；

S2：在所述复合聚合物固体电解质的一面形成界面修饰层；

S3：在所述界面修饰层上形成负极；

S4：在所述负极之上形成集流体；及

S5：在所述集流体上形成正极以获得一锂电芯结构。

8.如权利要求7所述的锂电池结构的制备方法，其特征在于：在上述步骤S2中，所述有机物基底膜包括由聚酰亚胺材料形成的薄膜，制备所述复合聚合物固体电解质的步骤如下：

步骤S21：通过离子径迹工艺使得所述有机物基底膜形成具有纳米级孔径垂直孔道的多孔结构；

步骤S22：使用原子层沉积工艺对所述步骤S21中获得的具有多孔结构的有机物基底膜进行路易斯强酸表面修饰；及

步骤S23:通过熔融灌注的方式在所述多孔结构内填入聚合物固态电解质。

9.如权利要求7所述的锂电池结构的制备方法，其特征在于：所述锂电池结构的制备方法还包括步骤S6：将所述步骤S5获得的至少两个锂电芯结构叠加形成锂电池结构，任意相邻的两个锂电芯结构中一者的正极与另一者的复合聚合物固体电解质贴合。

10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括如权利要求6所述的锂电池结构。