[发明专利]多孔陶瓷材料、固体电解质材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种固体电解质材料，其特征在于，所述固体电解质材料由多孔陶瓷材料制成，所述多孔陶瓷材料由如下质量份数的物质经烧结、粉碎、再烧结而成：

Li₇La₃Zr₂O₁₂ 100份，Li₇La₃Zr₂O₁₂为将LiOH、La₂O₃和ZrO₂按化学式配比而成；

所述固体电解质材料由如下方式制成：

所述多孔陶瓷材料进行活化处理，于活化后的所述多孔陶瓷材料的空隙内填充有机锂离子导体混合物；所述有机锂离子导体混合物包括质量份数为30～50份的聚偏氟乙烯、20～30份的聚乙二醇、30～60份的聚环氧乙烷磺酸基化合物、10～40份的聚乙烯亚胺的磺酸基化合物、2～8份的磷酸三乙酯；其中聚环氧乙烷磺酸基化合物和聚乙烯亚胺的磺酸基化合物中至少包含一种有机锂离子化合物。

2.如权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于：所述LiOH、La₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂和GeO₂为粉末状；且所述LiOH、La₂O₃和ZrO₂的粒径为20nm～200nm；

所述Al₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂和GeO₂的粒径为15nm～100nm。

3.如权利要求2所述固体电解质材料，其特征在于：

所述LiOH、La₂O₃和ZrO₂的粒径为40～120nm；

所述Al₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂和GeO₂的粒径为40～80nm。

4.如权利要求1-3任一所述的固体电解质材料，其特征在于：所述多孔陶瓷材料的孔隙率为5％～20％。

5.如权利要求4所述的固体电解质材料，其特征在于：所述多孔陶瓷材料的孔隙率为9％～15％。

6.如权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于：所述聚偏氟乙烯的分子量在5000～9000，且经过无水甲醇活化处理；和/或

所述聚乙二醇的聚合度为200～2000；和/或

所述聚环氧乙烷磺酸基化合物包括聚环氧乙烷磺基琥珀酸月桂基锂、月桂醇聚环氧乙烷-9-醚琥珀酸单酯磺酸锂、聚(环氧乙烷)-Alpha-磺酸-Ω-(二壬苯氧基)-锂盐、聚(环氧乙烷)-Alpha-磺酸-Ω-(二壬苯氧基)-铵盐、聚环氧乙烷-Alpha-(4-磺基丁基)-ω-(4-磺基丁氧基)二锂盐中的至少一种；

所述的聚乙烯亚胺的磺酸基化合物包括聚乙烯亚胺/环氧磺酸甜菜碱共聚物、聚乙烯亚胺磺酸锂、聚乙烯亚胺3-氟-2-羟基磺酸锂、聚乙烯亚胺羟甲基磺酸锂中的至少一种；所述聚环氧乙烷磺酸基化合物或所述聚乙烯亚胺的磺酸基化合物中至少包含一种有机锂离子化合物。