[发明专利]复合固态电解质膜、制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.复合固态电解质膜，其特征在于，包括：

多孔支撑材料；

涂覆于所述多孔支撑材料两侧表面上的第一复合胶层，所述第一复合胶层由包含无机电解质粉体、有机聚合物和锂盐的电解质胶形成，电解质胶中无机电解质粉体的含量为固体溶质总质量的10～99％，所述第一复合胶层同时填充于所述多孔支撑材料内部空隙；

涂覆于所述第一复合胶层上的第二复合胶层，所述第二复合胶层由包含无机电解质粉体、有机聚合物和锂盐的电解质胶形成，电解质胶液中无机电解质粉体的含量为固体溶质总质量的5～95％；

所述第二复合胶层的无机占比低于第一复合胶层的无机占比。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜，其特征在于：电解质胶中有机聚合物与锂盐的锂氧比为1:40～1:5。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜，其特征在于：所述第二复合胶层的无机占比比第一复合胶层的无机占比低5％以上。

4.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜，其特征在于：所述多孔支撑材料为高孔隙率隔膜或静电纺丝隔膜或无纺布隔膜或玻璃纤维网。

5.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜，其特征在于：所述有机聚合物为聚氧化乙烯基聚合物或聚碳酸酯基聚合物，锂盐为双三氟甲烷磺酰胺亚胺锂或高氯酸锂或二草酸硼酸锂或三氟甲基磺酸锂或六氟磷酸锂或四氟硼酸锂，无机电解质粉体为氧化物电解质或硫化物电解质。

6.根据权利要求5所述的复合固态电解质膜，其特征在于：所述聚氧化乙烯基聚合物为聚氧乙烯或者聚氧乙烯与其他聚合物共混、共聚或交联的产物，所述聚碳酸酯基聚合物为碳酸乙烯酯、聚三亚甲基碳酸酯或聚碳酸丙烯酯。

7.根据权利要求5所述的复合固态电解质膜，其特征在于：所述氧化物电解质为锂镧钛氧或锂镧锆氧或锂铝钛磷或锂铝锗磷，硫化物电解质为Li₂S-SiS₂或Li₂S-P₂S₅或Li₂S-P₂S₅-GeS₂。

8.复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将固体溶质溶于溶剂中制成第一复合胶，第一复合胶的固体溶质包括无机电解质粉体及有机聚合物和锂盐，无机电解质粉体的含量为固体溶质总质量的10～99％；

将固体溶质溶于溶剂中制成第二复合胶，第二复合胶的无机占比低于第一复合胶的无机占比，第二复合胶的固体溶质包括无机电解质粉体及有机聚合物和锂盐，无机电解质粉体的含量为固体溶质总质量的5～95％；

将第一复合胶双面涂布或浇筑于多孔支撑材料上，蒸干溶剂后，在多孔支撑材料两侧表面上形成第一复合胶层，所述第一复合胶层同时填充于所述多孔支撑材料内部空隙；

将第二复合胶涂布或者浇筑于第一复合胶层的外侧表面上，蒸干溶剂后，得到复合固态电解质膜。

9.根据权利要求8所述的复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于：制备第一复合胶时，将有机聚合物、锂盐溶于溶剂中，形成固含量为1～10％的有机聚合物电解质胶，再将无机电解质粉体加入胶中混合分散形成第一复合胶，或者将无机电解质粉体加入溶剂中混合分散形成第一复合胶；

所述有机聚合物为聚氧化乙烯基聚合物或聚碳酸酯基聚合物，锂盐为双三氟甲烷磺酰胺亚胺锂或高氯酸锂或二草酸硼酸锂或三氟甲基磺酸锂或六氟磷酸锂或四氟硼酸锂，无机电解质粉体为氧化物电解质或硫化物电解质。