[发明专利]一种钠离子复合固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种钠离子复合固态电解质，其特征在于，由复合固态电解质隔膜和增塑剂组成，增塑剂包括有机液体电解液或二次电池用有机液体电解液对应的溶剂，所述复合固态电解质隔膜由无机填料和有机高分子复合而制得。

2.根据权利要求1所述的钠离子复合固态电解质，其特征在于，所述的无机填料包括但不限于金属氧化物、金属有机骨架、共价有机框架、粘土矿物、钠快离子导体、硫化物基钠离子固态电解质、卤化物基钠离子固态电解质的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钠离子复合固态电解质，其特征在于，所述的有机高分子包括但不限于聚腈、聚酯、聚醚、含氟聚烯烃、聚碳酸酯、聚胺、天然多糖及其衍生物、纤维素、纤维素改性物或纤维素衍生物的一种或多种，还包括上述所列高分子材料的共混、共聚或改性产物。

4.一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将有机高分子以一定比例在10℃-120℃通过搅拌0.5h-12h溶解于溶剂中，得到均一的透明溶液；

(2)将无机填料以一定比例在10℃-120℃通过搅拌0.5h-12h均匀分散在所述透明溶液中，得到均一的混合浆料；

(3)将所述混合浆料涂覆在基底上，干燥得到复合固态电解质隔膜；

(4)在无水无氧环境中向干燥后的步骤(3)得到的复合固态电解隔膜滴加液体电解液，然后静置1min-48h，得到钠离子复合固态电解质。

5.根据权利要求4所述一种钠离子符合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)所述的溶剂为可溶解聚合物材料的无毒或低毒溶剂，包括但不限于碳酸酯、二甲亚砜、丙酮、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求4所述一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)所述透明溶液中有机高分子的质量浓度为5％-75％；所述步骤(2)所述无机填料和有机高分子的质量比为25:1-1:25。

7.根据权利要求4所述一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)加入电解质钠盐，电解质钠盐包括但不限于高氯酸钠、六氟磷酸钠、双草酸硼酸钠、四氟硼酸钠、六氟砷酸钠、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、二(三氟甲基磺酰)亚胺钠的一种或几种。

8.根据权利要求4所述一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的涂覆规格为30μm-1000μm。

9.根据权利要求4所述一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的干燥条件为先将所述复合固态电解质隔膜在空气中20℃-120℃下干燥1h-12h，去除部分溶剂；然后将所述复合固态电解质隔膜置于真空干燥箱中在60℃-120℃下真空干燥1h-48h，去除痕量溶剂。

10.根据权利要求4所述一种钠离子复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的复合固态电解质隔膜的厚度为5μm-500μm；所述步骤(4)中的无水无氧环境指水氧含量都小于0.1ppm、气氛为氩气的手套箱；所述步骤(4)所述的增塑剂是有机溶剂与电池级电解质钠盐的溶液或者仅为有机溶剂，钠盐的浓度在0.5mol L^-1-30mol L^-1之间，所述有机溶剂包括但不限于碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯、γ～丁内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、二氧戊烷和离子液体中的一种或任意几种组合中的一种或几种。