[发明专利]一种复合固态电解质及制备方法

权利要求书

1.一种复合固态电解质，所述复合固态电解质具有连续锂离子快速传导通路，其特征在于，所述复合固态电解质包括：无机固态电解质多孔微球、聚合物和锂盐；

所述复合固态电解质以无机固态电解质多孔微球为填料，所述无机固态电解质多孔微球利用喷雾干燥法制备；

所述聚合物具有导锂离子能力；

所述无机固态电解质多孔微球在所述复合固态电解质中的质量百分比为45％-80％，所述聚合物在所述复合固态电解质中的质量百分比为10％-45％，所述锂盐在所述复合固态电解质中的质量百分比5％-40％。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述无机固态电解质多孔微球为石榴石型、NASICON型、LISICON型、钙钛矿型、反钙钛矿型或硫化物无机固态电解质多孔微球中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的复合固态电解质，其特征在于，所述无机固态电解质多孔微球粒径为1～50μm。

4.根据权利要求3所述的复合固态电解质，其特征在于，所述聚合物为聚环氧乙烷基聚合物、聚硅氧烷基聚合物、聚碳酸酯基聚合物、聚偏二氟乙烯或聚丙烯腈中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐为高氯酸锂(LiClO₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、三氟甲基磺酸锂(LiCF₃SO₃)、双草酸硼酸锂(LiBOB)或二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的至少一种。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100，利用喷雾干燥法制备无机固态电解质多孔微球，将所述无机固态电解质多孔微球在空气中控温煅烧，得到煅烧后的无机固态电解质多孔微球；

步骤S200,将具有导锂离子能力的聚合物和锂盐加入到溶剂中，溶质与溶剂的质量比为5％-50％，在一定温度下搅拌均匀，得到均匀粘稠的溶液；

步骤S300，将煅烧后的无机固态电解质多孔微球加入到所述溶液中，充分搅拌一定时间后得到均匀的悬浊液；

步骤S400,将所述悬浊液经浇筑法或流延法至基底或模具中，静置一定时间使悬浊液流平之后，迅速转移到真空干燥箱中，在真空干燥箱干燥后将复合固态电解质膜从基底或模具中剥离，并裁成圆片，得到复合固态电解质。

7.根据权利要求6所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述基底是涤纶树脂(PET)基底，所述模具是聚四氟乙烯(PTFE)模具。

8.根据权利要求7所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤S200中，所述溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤S100中，所述煅烧温度为500℃-1000℃，煅烧时间为0.5h-5h；步骤S200中，所述温度为50℃-80℃；步骤S300中，充分搅拌3小时后得到均匀的悬浊液；步骤S400中，静置时间为8min-12min，干燥温度为-20-80℃，所述圆片的直径为18mm。

10.一种应用权利要求1-5中任一项所述的复合固态电解质制备电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述复合固态电解质与电池的正负极壳组装成电池。