[发明专利]微凝胶固态电解质膜、制备方法及锂电池

权利要求书

1.一种微凝胶固态电解质膜,其特征在于，包括三维隧道、设置在所述的三维隧道上的高电导率聚合物分子、吸附在所述的高电导率聚合物分子上的锂盐以及电解液；所述的电解液与所述的高电导率聚合物分子体积比为1-20:100;

制备所述的微凝胶固态电解质膜的方法,采用下述步骤：

1）三维隧道的制备：将多羟基官能团的多糖或者多糖的衍生物的原料与交联剂混合形成均相的预交联涂覆溶液；然后将预交联涂覆溶液涂覆在正极片的表面，原位聚合并烘干成膜，得到尺度为100nm-20μm的三维隧道电解质膜；

2）将高电导率的聚合物分子接枝在步骤1）制得的三维隧道表面；

3）吸附锂盐：将步骤2）得到的产物加入锂盐溶液，反应1-4小时，反应后取出正极片和固态电解质膜的混合材料，用去离子水清洗后，真空干燥24小时得到原位聚合的电解质膜；

4）将步骤3）制备的电解质膜浸入电解液中，所述的电解液与所述的高电导率聚合物分子体积比为1-20:100，缓慢搅拌2-24小时，密封静置12-48小时，取出膜后常温干燥24小时即可得微凝胶固态电解质膜;

其中，步骤2）中将高电导率的聚合物分子接枝三维隧道表面采用下述步骤:

将步骤1）得到的三维隧道电解质膜和正极片的复合材料在DMF溶液中进行充分浸润，氮气保护下，加热体系至50-70℃，将含有2%-50%浓度DMI的DMF溶液，滴入1%-10%的二丁基二月桂酸锡，反应1-3小时;加入0.5-20%的高电导率的聚合物分子的乙腈溶液，上升温度为70-95℃，进行聚合反应，反应时间为2-8小时；

所述的高电导率的聚合物分子为分子量为50k-500k的聚醚类化合物、聚氨类化合物或者聚硫醚类化合物中的一种。

2.根据权利要求1所述的微凝胶固态电解质膜,其特征在于，聚醚类化合物为PEO或者PPO；所述的聚氨类化合物为聚乙二胺；聚硫醚类化合物为聚乙二硫醇。

3.根据权利要求1所述的微凝胶固态电解质膜，其特征在于，所述的锂盐为LiPF₆、LiAsF₆、LiBF₄、LiCl、LiAlCl₄、LiSbF₆、LiSCN、LiCF₃SO₃、LiCF₃CO₂、LiTFSI、LiN（C₄F₉SO₂）、Li₂B₁₂F₁₂或者LiBOB中的一种或者几种混合。

4.一种锂电池，其特征在于，采用下述方法制备：在含有惰性气体的手套箱中将正极片、正极片上涂覆的权利要求1-3任一项所述的微凝胶固态电解质膜和锂金属负极片复合在一起，滚压后得到。