[发明专利]一种固体电解质膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种固体电解质膜，其特征在于，由包括有机聚合物、有机碱金属盐、光引发剂、光固化剂、有机溶剂和无机纳米填料的原料制备得到；所述有机聚合物包括聚偏氟乙烯和/或聚偏氟乙烯-六氟丙烯，所述有机溶剂为所述有机聚合物和有机碱金属盐的良溶剂。

2.根据权利要求1所述的固体电解质膜，其特征在于，所述无机纳米填料包括纳米SiO₂颗粒、纳米TiO₂颗粒、纳米Al₂O₃颗粒和纳米导电陶瓷颗粒中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的固体电解质膜，其特征在于，所述纳米导电陶瓷颗粒包括纳米锆酸镧锂Li₇La₃Zr₂O₁₂及其衍生物和/或纳米磷酸钛铝锂Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃及其衍生物。

4.根据权利要求1、2或3所述的固体电解质膜，其特征在于，所述无机纳米填料的粒径为20～300nm。

5.根据权利要求1所述的固体电解质膜，其特征在于，所述有机溶剂包括第一有机溶剂和第二有机溶剂，所述第一有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮和四氢呋喃中的一种或多种；所述第二有机溶剂为四乙二醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的一种或多种。

所述第一有机溶剂和第二有机溶剂的质量比为(1～3):(1～4)。

6.根据权利要求1或5所述的固体电解质膜，其特征在于，所述有机聚合物与第一有机溶剂的质量比为(1～3)：(1～5)；所述有机碱金属盐与所述第二有机溶剂的质量比为(1～4)：(1～3)。

7.根据权利要求1所述的固体电解质膜，其特征在于，所述无机纳米填料占所述固体电解质膜的质量百分含量为1～90％。

8.权利要求1～7任意一项所述固体电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述原料混合得到混合料；

将所述混合料光固化，得到所述固体电解质膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括以下步骤：

将有机聚合物溶解于第一有机溶剂中，得到第一溶液；

将有机碱金属盐溶解于第二有机溶剂中，得到第二溶液，

将光引发剂和光固化剂混合，得到光助剂填料；

将所述第一溶液、所述第二溶液、所述光助剂填料和所述无机纳米填料混合。

10.权利要求1～7任一项所述的固体电解质膜或权利要求8或9所述制备方法制备得到的固体电解质膜在碱金属离子电池或碱金属空气电池中的应用。