[发明专利]阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜的制备方法及其在固态锂离子电池中的应用

权利要求书

1.阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜的制备方法，其特征在于具体过程为：将阵列式无机颗粒作为固体电解质的主要添加成分分散于有机溶剂中，再与聚合物共混，其中阵列式无机颗粒的加入量为聚合物质量的60%-200%，充分分散后再添加聚合物质量1%-30%的锂盐和聚合物质量1%-30%的塑化剂并搅拌混合均匀，然后将混合均匀的溶液在基底上成膜并真空烘干后制得阵列式无机颗粒固态聚合物电解质膜；

所述阵列式无机颗粒为阵列式锂镧锆氧、阵列式锂镧锆钽氧、阵列式磷酸锗铝锂、阵列式磷酸钛铝锂、阵列式二氧化硅或阵列式三氧化二铝中的一种或多种；

所述有机溶剂为乙腈、氮甲基吡咯烷酮、丙酮、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种；

所述聚合物为PEO、PPC、PVDF或PVDF-HFP中的一种或多种；

所述锂盐为LiTFSI、LiClO₄、LiNO₃、LiCF₃SO₃、LiDFOB、LiBF₄、LiFSI或LiPO₂F₂中的一种或多种；

所述塑化剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、1,3-二甲基-4-氟吡唑四氟硼酸盐或离子液体中的一种或多种，其中离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲基三氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丙基-1-甲基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基吡啶六氟磷酸盐、N-丁基-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1-异丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷甲磺酸盐或1-己基-3-甲基吡啶双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的方法制得的阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用。

3.根据权利要求2所述的阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用，其特征在于具体过程为：将常规正极材料、PEO、锂盐和导电碳材料按照质量97-80:1-4:1-6:1-10的比例加入NMP调成均匀的浆料，再将浆料涂覆在集流体上制得正极极片，将制得的正极极片与常规负极极片以及上述制得的阵列式无机颗粒固态聚合物电解质膜装配成固态锂离子电池。

4.根据权利要求2所述的阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用，其特征在于具体过程为：将常规正极材料、PPC、锂盐和导电碳材料按照质量97-80:1-4:1-6:1-10的比例加入NMP调成均匀的浆料，再将浆料涂覆在集流体上制得正极极片，将制得的正极极片与常规负极极片以及上述制得的阵列式无机颗粒固态聚合物电解质膜装配成固态锂离子电池。

5.根据权利要求2所述的阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用，其特征在于具体过程为：将常规正极材料、PVDF-HFP、锂盐和导电碳材料按照质量97-80:1-4:1-6:1-10的比例加入NMP调成均匀的浆料，将浆料涂覆在集流体上制得正极极片，将制得的正极极片与常规负极极片以及上述制得的阵列式无机颗粒固态聚合物电解质膜装配成固态锂离子电池。

6.根据权利要求2所述的阵列式无机颗粒参与的固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用，其特征在于具体过程为：将常规正极材料、PVDF、锂盐和导电碳材料按照质量比97-80:1-4:1-6:1-10的比例加入NMP调成均匀的浆料，再将浆料涂覆在集流体上制得正极极片，将制得的正极极片与常规负极极片以及上述制得的阵列式无机颗粒固态聚合物电解质膜装配成固态锂离子电池。