[发明专利]一种非对称固态电解质及其制备方法以及一种固态锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称固态电解质，其特征在于：包括无机固态电解质、固态聚合物电解质前驱体溶液及引发剂、凝胶聚合物电解质前驱体溶液及引发剂、电解质锂盐，所述无机固态电解质、固态聚合物电解质前驱体溶液及引发剂和凝胶聚合物电解质前驱体溶液及引发剂组成固态聚合物电解质/无机固态电解质/凝胶聚合物电解质多层结构。

2.如权利要求1所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述无机固态电解质选自离子导电率高的石榴石型固态电解质(LLZO、LLZTO、LLZNO)、钠超离子导体型固态电解质[磷酸钛铝锂(LATP)、磷酸锗铝锂(LAGP)]、锂超离子导体型固态电解质、硫化物固态电解质(LiS-GeS₂,Li₂S-B₂S₃,Li₂S-P₂S₅)、钙钛矿型固态电解质(ABO₃(A＝Ca,Sr or La；B＝Al,Ti))、硫银锗矿型无机固态电解质中的一种或几种。

3.如权利要求2所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述固态电解质为石榴石型固态电解质。

4.如权利要求1所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述固态聚合物前驱体溶液以及引发剂(2)中的前聚体溶液选自甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸酯(VMA)、碳酸亚乙烯酯(VC)、丙烯腈(AN)、醋酸乙烯酯(VAC)、苯乙烯(ST)、聚氧化乙烯(PEO)、聚氧化乙烯(PPO)、聚氧化亚甲基(POM)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯丁二酸酯、聚氧杂环丁烷、聚β-丙醇酸内酯、聚表氯醇、聚N-丙基氮杂环丙烷、聚烯化多硫、聚偏氟乙烯(PVDF)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(AM)、2-羟基丙烯酸甲酯、三氟乙基丙烯酸酯(TFMA)、聚乙二醇苯醚丙烯酸酯(PEGPEA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)、乙氧基化三甲基丙烷三丙烯酸(ETPTA)、聚氰基聚乙烯醇(PVA-CN)、1,3-二氧戊环(DOL)、四氢呋喃(THF)、聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述固态聚合物前聚体溶液为1,3-二氧戊环(DOL)和聚乙二醇二环氧甘油醚(PEGDE)。

6.如权利要求1所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述固态聚合物前驱体溶液以及引发剂中的引发剂选自常用的自由基引发剂、阳离子引发剂和阴离子引发剂，自由基引发剂主要偶氮类引发剂(偶氮二异丁腈(AIBN)，偶氮二异丁酸二甲酯引发剂)、过氧类引发剂(过氧化二苯甲酰胺(BPO))和氧化还原类引发剂；阳离子聚合的引发剂主要包括质子酸和Lewis酸(主要包括BF₃、PF₅、AlCl₃、Al(CF₃SO₃)₃、Sn(CF₃SO₃)₂)；阴离子聚合的引发剂(主要有碱金属、碱金属和碱土金属的有机化合物、三级胺等碱类、给电子体或亲核试剂)中的一种或几种。

7.如权利要求6所述的非对称固态电解质，其特征在于：所述固态聚合物引发剂为阳离子引发剂LiPF₆可分解形成PF₅。