[发明专利]固态电解质、其制备方法和其应用以及应用固态电解质的锂电池

权利要求书

1.一种固态电解质，其特征在于按照质量分数计包括30～97％的聚苯撑类高分子有机聚合物、3％～70％的锂盐和0～20％的表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于所述固态电解质在室温下具有大于5×10^-5S/cm的电导率，抗拉强度大于40MPa，阻燃等级为UL94标准中的V-0级别。

3.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于所述聚苯撑类高分子有机聚合物为聚苯撑氧、聚苯撑硫和苯撑硅氧烷类非极性弱极性高分子聚合物的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于所述聚苯撑类高分子有机聚合物为的一种或多种的混合物；

其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8选自氢、烷基、卤代烷基、烯烃、芳香环、硅氧烷和具有O和S醚键的烷基，n为选自100到2000的整数。

5.根据权利要求4所述的一种固态电解质，其特征在于所述中R1、R2、R3、R4为氢；所述中R3、R4为氢；所述中R3、R4为氢。

6.根据权利要求5所述的一种固态电解质，其特征在于所述中R5、R6、R7、R8为甲基，所述中R1、R2为甲基，所述中R1、R2为氢。

7.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于所述锂盐为LiAsF₆、LiBF₄、LiBH₄、LiClO₄、LiN(SO₂CF₃)₂、LiNH₂、Li₂NH、Li₂CO₃、Li₃PO₄、C₆H₅COOLi、LiCl、LiBr、LiF的一种或多种混合物。

8.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于所述表面活性剂为一种或多种非离子型表面活性剂。

9.根据权利要求8所述的一种固态电解质，其特征在于所述非离子型表面活性剂为烷基醇酰胺型表面活性剂和聚氧乙烯型表面活性剂的一种或任意比例的混合物。

10.根据权利要求9所述的一种固态电解质，其特征在于所述烷基醇酰胺型表面活性剂为聚丙烯酰胺或脂肪酸酰胺；所述聚氧乙烯型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸甲酯乙氧基化物。

11.一种固态电解质的制备方法，其特征在于按照如下操作：将30～97％的聚苯撑类高分子有机聚合物、3％～70％的锂盐和0～20％的表面活性剂混合均匀后进行制备。

12.根据权利要求11所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于，按照如下操作：将聚苯撑类高分子有机聚合物在不超过其熔点的烘干机中干燥除去水分，然后将干燥后的聚苯撑类高分子有机聚合物与锂盐和表面活性剂充分混合制得混合物；将混合物加入挤出机中，通过挤出机的剪切和加热，将混合物形成熔融状态；随后将熔融态混合物挤成薄膜，冷却成型。

13.根据权利要求12所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于所述薄膜的厚度为5～200微米。

14.根据权利要求12所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于所述聚苯撑类高分子有机聚合物为聚苯撑氧、聚苯撑硫和苯撑硅氧烷类非极性弱极性高分子聚合物的一种或多种的混合物。

15.根据权利要求11所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于所述聚苯撑类高分子有机聚合物为的一种或多种的混合物。

其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8选自氢、烷基、卤代烷基、烯烃、芳香环、硅氧烷和具有O和S醚键的烷基，n为选自100到2000的整数。

16.根据权利要求15所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于所述中R1、R2、R3、R4为氢；所述中R3、R4为氢；所述中R3、R4为氢。