[发明专利]二硫化钼基复合固体电解质、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于包括二硫化钼、具有锂离子传输能力的聚合物以及锂盐，其中，所述二硫化钼均匀分散于溶解有锂盐、具有锂离子传输能力的聚合物中，并且所述二硫化钼能够与锂金属发生梯度原位/非原位转化反应，生成包含Li_xMoS₂、Li₂S、Mo的梯度组分，所述二硫化钼的形貌包括单层纳米片、多层纳米片、量子点、纳米棒、纳米线、纳米管、微球、花瓣状纳米片中的任意一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于包括按照质量百分比计算的如下组分：二硫化钼1%~50%、具有锂离子传输能力的聚合物30%~70%以及锂盐10%~50%。

3.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述具有锂离子传输能力的聚合物包括聚偏氟乙烯类聚合物、聚氧化乙烯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、聚醚类聚合物、聚丙烯腈类聚合物中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述具有锂离子传输能力的聚合物为聚偏氟乙烯共六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚醚、聚偏氟乙烯共四氟丙烯、聚氧化乙烯中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述Li_xMoS₂包括LiMo₂S₂、Li₃Mo₂S₄、Li₅Mo₂S₄、Li₃MoS₂中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述二硫化钼基复合固体电解质的室温离子电导率大于10^-4 S cm^-1。

8.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述二硫化钼基复合固体电解质的电化学窗口大于4.5 V。

9.根据权利要求1所述的二硫化钼基复合固体电解质，其特征在于：所述二硫化钼基复合固体电解质的厚度为1~200 μm。

10.如权利要求1-9中任一项所述二硫化钼基复合固体电解质的制备方法，其特征在于包括：将二硫化钼、具有锂离子传输能力的聚合物和锂盐按照质量比1~50：30~70：10~50与溶剂充分均匀混合，获得混合溶液；以及，

对所述混合溶液进行成膜处理，并干燥移除所述溶剂，获得二硫化钼基复合固体电解质。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于还包括：对成膜处理的材料进行压制处理，获得所述二硫化钼基复合固体电解质，所述压制处理的温度为25~105℃，压力为1~50MPa，压制处理的时间为0.1~6h。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括乙腈、D,D-二甲基乙酰胺、D,D-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、丙酮中的任意一种或两种以上的组合。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：至少采用溶液浇铸法、流延成型法和热压法中的任一种或两种以上的组合的方式进行所述的成膜处理。