[发明专利]一种有机-无机复合准固态电解质以及准固态锂电池

权利要求书

1.一种有机-无机复合准固态电解质，其特征在于：所述电解质包含无机离子导体纳米颗粒和包裹并固化在所述无机离子导体纳米颗粒表面的复合有机电解液；

所述复合有机电解液由溶有锂盐的有机溶剂与离子液体均匀混合形成，所述离子液体由双三氟甲烷磺酰亚胺、三氟甲基磺酸、六氟磷酸、四氟硼酸、双氟磺酰亚胺中的一种阴离子与季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子中的一种阳离子构成；

所述电解质中复合有机电解液含量为30～40 wt.%，无机离子导体纳米颗粒含量为60～70 wt.%；

所述锂盐在所述复合有机电解液中的浓度为0.1～2 mol/L，所述离子液体与溶有锂盐的有机溶剂的体积比为（0.8～1.2）:1；

所述无机离子导体纳米颗粒提供所述电解质的固相基体；

所述复合有机电解液依靠范德华力及静电作用力包裹在均匀分散的无机离子导体纳米颗粒表面并形成界面层，从而构成液相、固相及固-液界面相三种离子传输通道，电解质的离子电导率达到数量级10^-3Scm^-1。

2.根据权利要求1所述的有机-无机复合准固态电解质，其特征在于：所述无机离子导体纳米颗粒为石榴石型电解质、钙钛矿型电解质、钠超离子导体型电解质、锂超离子导体型电解质中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的有机-无机复合准固态电解质，其特征在于：所述锂盐中的阴离子与所用离子液体相同。

4.根据权利要求1所述的有机-无机复合准固态电解质，其特征在于：所述有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯脂、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯、乙二醇二甲醚，四乙二醇二甲醚中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的有机-无机复合准固态电解质，其特征在于，所述无机离子导体纳米颗粒的粒径为500～800nm。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的有机-无机复合准固态电解质组装的准固态锂电池，其特征在于，包括锂金属负极和磷酸铁锂正极，在所述正极和负极之间并且由所述准固态电解质在聚四氟乙烯膜间辊制后得到的准固态电解质膜，其中所述准固态电解质膜厚度为150～350μm。

7.根据权利要求6所述的准固态锂电池，其特征在于，所述电池为扣式电池，由以下方式制得：在负极壳中置入的弹簧片，放于弹簧片上的垫片，放于垫片正中的锂金属负极片，放于负极片上的准固态电解质膜，放于电解质膜上的磷酸铁锂正极片，覆盖正极壳，经封装机压制而成。

8.根据权利要求6所述的准固态锂电池，其特征在于，所述磷酸铁锂正极包括磷酸铁锂正极材料、粘结剂和导电剂。