[发明专利]高离子传导性固体电解质及其制法和使用其的电化学系统

权利要求书

1.一种高离子传导性固体电解质，其特征在于，含有复合化合物， 所述复合化合物至少以聚乙烯醇和锆酸化合物为构成成分，并且含有具 有胺、季铵化合物或亚胺结构且为聚合物或分子内含有多个氮部分的低 分子的含氮有机化合物，所述含氮有机化合物相对于聚乙烯醇的重量比为 0.18以上。

2.一种高离子传导性固体电解质，其特征在于，含有复合化合物， 所述复合化合物至少以聚乙烯醇和锆酸化合物为构成成分，并且含有具 有胺、季铵化合物或亚胺结构且为聚合物或分子内含有多个氮部分的低 分子的含氮有机化合物，所述含氮有机化合物相对于聚乙烯醇的重量比为 0.18以上，是通过如下方法得到的：在共存有含水溶剂、聚乙烯醇、锆 盐或氧锆盐以及具有胺、季铵化合物或亚胺结构且为聚合物或分子内含 有多个氮部分的低分子的含氮有机化合物的原料溶液中，在锆盐或氧锆 盐水解后除去溶剂，然后与碱接触。

3.如权利要求2所述的高离子传导性固体电解质，其特征在于， 通过将原料溶液加热到50℃以上，使锆盐或氧锆盐水解。

4.如权利要求2所述的高离子传导性固体电解质，其特征在于， 通过将原料溶液在pH为7以下的状态下加热到50℃以上，使锆盐或氧 锆盐水解。

5.如权利要求2所述的高离子传导性固体电解质，其中，原料溶 液含有碱土类金属、铝或稀土类金属中至少一种的盐。

6.如权利要求2所述的高离子传导性固体电解质，其中，碱包含 碱土类金属、铝、硅、硼或钨中至少一种的氢氧化物或含氧酸盐。

7.如权利要求1所述的高离子传导性固体电解质，其中，含氮有 机化合物至少包含聚二烯丙基二甲基铵盐或其氢氧化物、或者聚烯丙 胺。

8.如权利要求1所述的高离子传导性固体电解质，其中，含氮有 机化合物至少含有咪唑环。

9.如权利要求1所述的高离子传导性固体电解质，其中，含氮有 机化合物至少包含聚乙烯基吡咯烷酮。

10.如权利要求1所述的高离子传导性固体电解质，其中，复合化 合物含有碱土类元素、铝、硅、硼、稀土类元素或钨中的至少一种元素。

11.一种高离子传导性固体电解质制造方法，其特征在于，从共存 有含水溶剂、聚乙烯醇、锆盐或氧锆盐以及具有胺、季铵化合物或亚胺 结构且为聚合物或分子内含有多个氮部分的低分子的含氮有机化合物、 并且所述含氮有机化合物相对于聚乙烯醇的重量比为0.18以上的原料溶 液中，使锆盐或氧锆盐水解，然后除去溶剂，接着与碱接触而得到权利 要求1所述的高离子传导性固体电解质。

12.一种高离子传导性固体电解质制造方法，其特征在于，将共存 有含水溶剂、聚乙烯醇、锆盐或氧锆盐以及具有胺、季铵化合物或亚胺 结构且为聚合物或分子内含有多个氮部分的低分子的含氮有机化合物、 并且所述含氮有机化合物相对于聚乙烯醇的重量比为0.18以上的原料溶 液在pH为7以下的状态下加热到50℃以上，使原料溶液中的锆盐或氧 锆盐水解并且引发锆酸化合物的缩聚反应，从而得到复合化合物溶液， 然后，从复合化合物溶液中除去溶剂而得到复合化合物，接着使复合化 合物与碱接触而得到权利要求1所述的高离子传导性固体电解质。

13.如权利要求12所述的高离子传导性固体电解质的制造方法，其 特征在于，在锆酸化合物的缩聚反应时，形成聚乙烯醇和锆酸化合物的 复合化合物，并且含氮有机化合物与聚乙烯醇或锆酸化合物在分子水平 络合而进入所述复合化合物中，形成含有含氮有机化合物的复合化合物 溶液。

14.如权利要求11所述的高离子传导性固体电解质的制造方法，其 特征在于，原料溶液中含有碱土类金属、铝或稀土类金属中至少一种的 盐。

15.如权利要求11所述的高离子传导性固体电解质的制造方法，其 特征在于，与复合化合物接触的碱中含有碱土类金属、铝、硅、硼或钨 中至少一种的氢氧化物或含氧酸盐。