[发明专利]复合固态电解质膜及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种复合固态电解质膜，其特征在于，以复合固态电解质膜的质量计，包括如下质量分数的成分：无机电解质多孔纤维0.1%-80%、聚合物电解质20%-99.8%和增塑剂0.1%-20%；

所述无机电解质多孔纤维包括无机电解质粉末，所述无机电解质粉末选自Li₆PS₅Cl、硅酸锂、硼酸锂或硼酸锂与磷酸锂的混合物中的一种。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜，其特征在于，还包括无机粉末填料0%-10%和/或锂盐0%-20%。

3.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜，其特征在于，所述增塑剂选自平均分子量为40-800的有机增塑剂和离子液体中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜，其特征在于，所述无机电解质多孔纤维的直径为50-9000nm，长度为0.1-1000μm。

5.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜，其特征在于，所述复合固态电解质膜的离子电导率不小于1ms/cm。

6.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜，其特征在于，所述复合固态电解质膜的拉伸强度不小于8MPa。

7.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜，其特征在于，所述无机电解质粉末的粒径为10-900nm。

8.权利要求1-7任一项所述的复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

将无机电解质多孔纤维、聚合物电解质、增塑剂、无机粉末填料和锂盐混合并加入溶剂，通过涂布法制备得到复合固态电解质膜；或

将无机电解质多孔纤维、聚合物电解质、增塑剂、无机粉末填料和锂盐在60-200℃熔融混炼，然后挤出成型并制备得到复合固态电解质膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，还包括制备所述无机电解质多孔纤维的方法：利用无机电解质粉末、有机聚合物和有机发泡剂进行静电纺丝，得到复合纤维，然后煅烧以去除所述有机聚合物，同时使所述有机发泡剂分解发泡，得到无机电解质多孔纤维，其中，煅烧温度为300-1200℃，煅烧时间为0.5-12h。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物选自聚羟基乙酸、聚乳酸、聚已内脂、脂肪族聚酯共聚物、聚膦腈、聚对二氧六环酮、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、丁腈橡胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮和羟丙基纤维素中的一种或多种；

所述有机发泡剂选自亚硝基化合物、偶氮化合物和磺酰肼类化合物中的一种或多种。

11.一种锂离子电池，采用权利要求1-7任一项所述的复合固态电解质膜制备而成。