[发明专利]一种改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法

权利要求书

1.一种改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将一定质量的含锡化合物和一定质量的锂超离子导体分别置于烧杯中，并加入适量的酒精进行充分地搅拌；锂超离子导体为Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂；

(2)将两种溶液混合并进行搅拌和干燥，得到干燥好的混合物；

(3)将步骤(2)干燥好的混合物与一定摩尔比的锂盐1置于研钵中充分研磨；

(4)将步骤(3)研磨后的混合物收集于坩埚中，在一定烧结制度下进行煅烧，收集产物；所述的收集产物为改性后的超离子导体；

(5)将一定质量比的聚合物、改性后的超离子导体和锂盐2置于样品瓶中，以N-甲基吡咯烷酮作为溶剂搅拌均匀，将混合均匀的浆料滴涂到模具中并进行干燥制得复合电解质膜，改性后的超离子导体的质量分数为10％～20％；

(6)将正极材料制成电池正极极片，负极为金属锂，改性后的复合电解质膜为隔膜和电解质组装成固态扣式电池，对组装好的固态电池的电化学性能进行测试。

2.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含锡化合物为四氯化锡。

3.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含锡化合物与锂超离子导体的质量比为(0.055～0.277)：(1.175)。

4.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(3)中所述锂盐1为氢氧化锂或氧化锂。

5.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(4)中所述烧结制度为在800～900℃煅烧10～12h。

6.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(4)中所述烧结制度中的升温速率为2～10℃/min，降温速率为1～10℃/min。

7.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(5)中所述聚合物为聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯腈和聚丙烯酸甲酯中的一种，所述锂盐2为双三氟甲磺酰亚胺锂、高氯酸锂中的一种；聚合物与锂盐2的质量比为(2～4):(1)。

8.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(6)中所述正极极片包括正极活性材料、导电剂、粘结剂，三者的质量分数分别为70～85％、10～20％、5～15％；所述导电剂为超级炭黑、乙炔黑或碳纳米管；所述粘结剂为PVDF或PTFE。

9.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(6)中，固态电池的的电化学充放电的电流密度为8～32mA/g。

10.根据权利要求1所述的改善复合电解质中超离子导体与聚合物界面的方法，其特征在于，步骤(6)中，固态电池的电化学充放电的电压截止上限为3.5～3.8V，下限为2～2.5V。