[发明专利]一种高能量密度和高安全性的半固态电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高能量密度和高安全性的半固态电池的制备方法，所述半固态电池包括干电芯，所述干电芯包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)分别制备正极片、负极片和隔膜，所述正极片的颗粒表面均匀包覆有纳米尺度的固态电解质，所述隔膜表面单面或者双面均匀涂覆有微米尺度的固态电解质；

(2)将正极片、负极片和隔膜装配成干电芯；

(3)将反应单体、交联剂、锂盐、小分子增塑剂、引发剂混匀获得混合液；

(4)将混合液注入干电芯中，浸润干电芯；

(5)加热到聚合温度使混合液发生聚合反应，获得半固态电解质的半固态电池。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述正极片的颗粒表面包覆的纳米尺度的固态电解质为以下至少一种：Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃、Li_0.5La_0.5TiO₃、Li₃InCl₆、Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂、Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li₃ErCl₆；

所述隔膜表面涂覆的微米尺度的固态电解质为以下至少一种：Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_0.5La_0.5TiO₃、Li₃InCl₆、Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂、Li₃ErCl₆、Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，正极片颗粒表面纳米尺度的固态电解质包覆的厚度为10nm～100nm；

隔膜表面微米尺度的固态电解质涂覆的厚度为每面2μm～4μm。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述反应单体为以下至少一种：聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰氧基丙基封端聚二甲基硅氧烷、单甲基丙烯酰氧基丙基封端聚二甲基硅氧烷、聚(三乙氧基乙烯基硅烷)；

所述交联剂为以下至少一种：三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多丙烯酸酯；

所述锂盐为以下至少一种：LiBF₄、LiBF₆、LiAsF₆、LiPF₆、LiClO₄、LiB(C₆H₅)₄、LiAlCl₄、LiBr、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO2)₂、LiC(CF₃SOSO₂)₃、LiN(SO₂C2F₅)₂、Li[B(O₄C₂)]₂；

所述引发剂为偶氮二异丁腈。