[发明专利]一种高离子电导率的复合固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种高离子电导率的复合固态电解质，其特征是，复合固态电解质由无机固态电解质、聚合物电解质和锂盐组成，无机固态电解质、聚合物电解质和锂盐的质量比例为0.2～0.8：0.2～0.8：0.05～0.5。

2.根据权利要求1所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，所述无机固态电解质为氧化物或硫化物无机固态电解质中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，所述聚合物为聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐为LiClO₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiBF₄、LiAlCl₄、LiSCN、LiTaF₆、LiSnF₆、LiGeF₆、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiTFSI、LiTf中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，无机固态电解质的结构形式为骨架形态。

6.根据权利要求5所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，所述无机固态电解质骨架为由静电纺丝法制备的无机固态电解质纳米纤维制备。

7.根据权利要求5所述的高离子电导率的复合固态电解质，其特征在于，所述无机固态电解质骨架为通过由静电纺丝法制备的取向无机固态电解质纳米纤维通过冷冻铸造法制备。

8.一种制备权利要求1所述高离子电导率的复合固态电解质的方法，其特征包括如下步骤：

a)首先通过静电纺丝制备无机固态电解质纳米纤维，焙烧温度为500℃～1000℃，焙烧时间为0.5h～5h；

b)然后将无机固态电解质纳米纤维在水或其它冷冻剂中分散，然后通过冷冻铸造的方法使无机固态电解质纤维呈垂直于基底方向取向排列，冷冻干燥后形成与基底呈90°方向取向的无机固态电解质骨架；

c)将聚合物电解质和锂盐在溶剂中混合，制备均匀溶液，溶液的溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种。

d)将步骤c)制得溶液浇注在步骤b)制得的垂直排列的无机固态电解质骨架上，然后进行干燥处理即可得到一种无机固态电解质垂直排列的复合固态电解质材料，干燥处理方式为真空干燥和手套箱干燥等干燥方式中的一种或多种，干燥温度为0～80℃。

9.根据权利要求8所述的制备高离子电导率的复合固态电解质的方法，其特征在于，所述通过静电纺丝制备无机固态电解质纳米纤维，焙烧温度为600℃～900℃，焙烧时间为1h～3h。