[发明专利]酰胺基复合固态电解质的原位制备方法及其应用

权利要求书

1.一种酰胺基复合固态电解质的原位制备方法，其特征在于，以异氰酸酯衍生物、小分子量羟基有机单体、高分子聚环氧乙烷PEO、锂盐和表面成膜添加剂为主要原料，包括如下步骤：

a .将高分子聚环氧乙烷PEO、锂盐溶解在溶剂中，再将异氰酸酯衍生物和小分子量羟基有机单体以及表面成膜添加剂依次加入，搅拌混合，获得均匀浆料；

在所述步骤a中，所述异氰酸酯衍生物含有两个异氰酸酯基团，且分子中碳原子数不高于12；

在所述步骤a中，所述小分子量羟基有机单体含有两个羟基，且分子量为200～400；

在所述步骤a中，所述高分子聚环氧乙烷PEO分子量为150000～320000；

在所述步骤a中，所述表面成膜添加剂采用二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)中的至少一种；

在所述步骤a中，所述异氰酸酯衍生物与小分量羟基有机单体的摩尔数相同；主要原料中的所述高分子聚环氧乙烷PEO含量为15～32wt.％，主要原料中的表面成膜添加剂含量为1～5wt.％；

b .将在所述步骤a中所得的混合浆料涂覆在固态电池的正极材料表面，形成浆料膜；

c .将在所述步骤b中涂覆浆料膜的正极材料加热，使浆料膜固化成固体膜，得到固体膜与正极材料表面紧密结合的酰胺基复合固态电解质；

在所述步骤c中，所制备的酰胺基复合固态电解质中的Li+和NP的粒子数比例为(0.15～0.1)：1，其中NP为高分子聚环氧乙烷PEO中的氧原子数。

2.根据权利要求1所述的酰胺基复合固态电解质的原位制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述锂盐采用如下锂盐中的任意一种或者任意几种的组合：LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiFSI、LiTFSI、LiCF₃SO₃以及含氟/氮阴离子锂盐。

3.根据权利要求1所述的酰胺基复合固态电解质的原位制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述固态电池的正极材料表面的活性材料为锂钴氧化物或三元正极材料，且工作电位≥4.3 V vs. Li⁺/Li。

4.一种酰胺基复合电解质在固态电池的应用，其特征在于：利用权利要求1所述的酰胺基复合固态电解质的原位制备方法，将所制备的酰胺基复合固态电解质膜与固态电池正极材料表面结合，组装得到二次锂离子固态电池，适用于不高于40℃的工作温度条件。