[发明专利]一种琼脂糖固态电解质膜的制备方法及其在固态锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于具体过程为：将具有线性结构的多聚物琼脂糖作为固体电解质的主体成分溶于有机溶剂中，再添加锂盐、塑化剂或无机纳米氧化物颗粒中的一种或多种并搅拌混合均匀，在基底上成膜并烘干后制得琼脂糖固态电解质膜。

2.根据权利要求1所述的琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸氟代亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲基异丙基酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、乙腈、四氢呋喃、1-甲基四氢呋喃、1-丁丙酯、二氧戊环、1-甲基二氧戊环、1,2-甲基甲酞胺、二甲基乙酞胺、二甲亚飒、二氧六环、二甲氧基乙烷、二氯乙烷、氯苯、硝基苯、乙二醇或二甲醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于：所述锂盐为LiPF₆、LiClO₄、LiNO₃、LiAsF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiPO₂F₂、LiFSI、LiPF₄、LiTFSI、LiDFOB、LiTFA或LiBOB中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于：所述塑化剂为18冠6、聚碳酸酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、1,3-二甲基-4-氟吡唑四氟硼酸盐或离子液体，其中离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲基三氟硼酸盐、1-异丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基吡啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基吡啶六氟磷酸盐、1-丙基-1-甲基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-丁基甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷甲磺酸盐或1-丁基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于：所述无机纳米氧化物颗粒为锂镧锆氧、钛酸镧锂、磷酸钛铿、二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锆、氮化硅、硅藻土或蒙脱土中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的琼脂糖固态电解质膜的制备方法，其特征在于：所述琼脂糖与有机溶剂的质量比为1:5-1:20，所述琼脂糖与锂盐的摩尔比为1:1-10:1，所述塑化剂与琼脂糖的质量比为1:1-20:1，所述无机纳米氧化物颗粒与琼脂糖的质量比为1:1-1:20。

7.根据权利要求1所述的方法制得的琼脂糖固态电解质膜在固态锂离子电池中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于具体过程为：将琼脂糖、正极材料、导电碳材料按照质量1-4:98-90:1-6的比例混合均匀并加入NMP调成浆料进行刷片制得正极极片，将制得的正极极片与负极极片以及上述制得的琼脂糖固态电解质膜装配成固态锂离子电池。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于具体过程为：将琼脂糖按照质量比1:5-1:20的比例溶解于有机溶剂配制成均质溶液，将均质溶液涂敷于负极表面制得负极极片，将制得的负极极片、正极极片以及上述制得的琼脂糖固态电解质膜装配成固态锂离子电池。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于具体过程为：将琼脂糖、正极材料、导电碳材料按照质量1-4:98-90:1-6的比例混合均匀并加入NMP调成浆料进行刷片制得正极极片；将琼脂糖按照质量比1:5-1:20的比例溶解于有机溶剂配制成均质溶液，将均质溶液涂敷于负极表面制得负极极片，将制得的负极极片和正极极片以及上述制得的琼脂糖固态电解质膜装配成固态锂离子电池。