[发明专利]一种全固态锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态锂电池，包括金属锂负极、含锂正极和固态聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质包括耐低电压聚合物电解质和耐高电压聚合物电解质。

2.根据权利要求1所述的全固态锂电池，其特征在于，

所述耐高电压聚合物电解质由锂盐和耐高电压聚合物组成，所述耐高电压聚合物通过单体的原位聚合形成于正极表面并弥散于正极中。

3.根据权利要求1所述的全固态锂电池，其特征在于，

所述耐低电压聚合物电解质由锂盐和耐低电压聚合物组成，所述耐低电压聚合物电解质直接涂覆于锂负极表面。

4.一种根据权利要求1～3任一权利要求所述的全固态锂电池的制备方法，其特征在于，包括：

1)将耐低电压聚合物和锂盐在有机溶剂中混合均匀，经充分搅拌涂覆于金属锂表面，再经真空干燥得到表面改性金属锂，待用；

2)将耐高电压聚合物的单体和锂盐混合均匀，经充分搅拌得到耐高电压聚合物电解质前驱体，待用；

3)将正极、改性锂负极叠片，耐高电压聚合物电解质前驱体、有机阻燃剂，进行电池封装，再经加热聚合得到全固态锂电池。

5.根据权利要求4所述的全固态锂电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中：

所述耐低电压聚合物选自聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化丁烯中的至少一种；

所述锂盐选自高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂中的至少一种；

所述锂盐和聚合物的重量比为1∶5～1∶20。

6.根据权利要求4所述的全固态锂电池的制备方法，其特征在于，步骤2)中：

所述耐高电压聚合物单体为含环单体，选自但不限于2-甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯中的至少一种；

所述锂盐选自高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂中的至少一种；

所述锂盐和聚合物单体的重量比为1∶5～1∶20。

7.根据权利要求4所述的全固态锂电池的制备方法，其特征在于，步骤3)中：

所述的有机阻燃剂选自但不限于磷酸三乙酯、三氟乙基磷酸酯、三氟乙基亚磷酸酯、三苯基磷酸酯，所述的有机阻燃剂的用量为耐高电压和耐低电压聚合物总重量的1％～10％；

所述正极的活性材料选自含锂氧化物；

所述正极由正极活性材料、导电剂和聚合物粘结剂组成；

热聚合的温度为60℃～80℃。