[发明专利]多层电解质单元、包括该多层电解质单元的二次电池及其制造方法

权利要求书

1.一种多层电解质单元，包括：

陶瓷固体电解质；

阳极，所述阳极位于所述陶瓷固体电解质的一侧上；

阴极，所述阴极位于所述陶瓷固体电解质的另一侧上；和

聚合物涂层，所述聚合物涂层形成于所述陶瓷固体电解质和所述阴极之间，

其中，在所述陶瓷固体电解质中，离子性液体被包括在多孔结构基底中，

所述离子性液体由1-乙基-3-甲基咪唑1-丁基-3-甲基咪唑1-丁基-1-甲基吡咯烷和1-甲基-1-丙基哌啶中的至少一者与双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(TFSI)和三氟甲磺酸盐中的至少一者构成，并且

所述多孔结构基底包括选自由(La,Li)TiO₃(LLTO)、Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃(LATP)、Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)、和Li_1+xTi_2-xAl_xSi_y(PO₄)_3-y(其中,0x1,0y1)构成的组中的至少一种无机陶瓷以及Teflon基粘合剂。

2.根据权利要求1所述的多层电解质单元，其中所述粘合剂是聚偏二氟乙烯(PVDF)。

3.根据权利要求1所述的多层电解质单元，其中所述阳极包括xLi₂MnP_3+(1-x)LiMO₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiCoPO₄、LiNiPO₄、和Li₂CoPO₄F中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的多层电解质单元，其中所述聚合物涂层包括高分子聚合物、液体电解质、锂盐、和引发剂中的任意一种或多种。

5.根据权利要求4所述的多层电解质单元，其中所述高分子聚合物包括ETPTA、PEO、PAN、PVdF和PMMA中的任意一种，所述液体电解质包括醚类液体电解质和碳酸酯类液体电解质中的任意一种，所述锂盐包括LiPFSi、LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、和Li(CF₃SO₂)2N中的任意一种或多种，所述引发剂包括2-羟基-2-甲基苯丙酮。

6.一种二次电池，包括权利要求1至5中任一项所述的多层电解质单元。

7.一种包括权利要求1至5中任一项所述的多层电解质单元在内的二次电池的制造方法，所述方法包括：

(a)在阴极上形成聚合物涂层；

(b)在阳极上堆叠陶瓷固体电解质；和

(c)堆叠所述陶瓷固体电解质和所述阴极，使得所述聚合物涂层位于所述陶瓷固体电解质和所述阴极之间。

8.根据权利要求7所述的包括多层电解质单元在内的二次电池的制造方法，其中步骤(a)包括：(a1)通过将高分子聚合物、液体电解质、锂盐、和引发剂中的任意一种或多种进行混合来制备聚合物涂布液。

9.根据权利要求8所述的包括多层电解质单元在内的二次电池的制造方法，其中步骤(a1)包括：

通过将所述高分子聚合物、所述液体电解质和所述锂盐进行混合来制备电解质混合溶液，并且

通过将所述引发剂与所述电解质混合溶液进行混合来制备涂布液。