[发明专利]复合固态电解质及其制备方法以及全固态锂离子电池

权利要求书

1.一种复合固态电解质，其特征在于，包括氧化物电解质，以及填充在氧化物电解质中的助烧剂、增塑剂、聚合物和锂盐；

其中，所述氧化物电解质、助烧剂、聚合物、锂盐、增塑剂的质量比为(50～95)：(1～10)：(0.1～40)：(0.1～40)：(0.1～40)。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述复合固态电解质包括芯层和位于所述芯层第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的聚合物电解质层，所述芯层包括氧化物电解质和填充在所述氧化物电解质中的助烧剂、增塑剂、聚合物和锂盐，所述聚合物电解质层包括所述增塑剂、聚合物和锂盐。

3.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质，其特征在于，

所述氧化物电解质包括钙钛矿型电解质、反钙钛矿型电解质、石榴石型电解质、NASICON型电解质、LISICON型电解质中的至少一种；和/或，所述助烧剂包括氯化锂、溴化锂、碘化锂、磷酸锂、硼酸锂、硅酸锂、氧化锂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质，其特征在于，所述聚合物由聚合单体聚合得到，所述聚合单体包括环氧乙烷、1,3-环氧丙烷、四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、1,4-二氧己环、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多丙烯酸酯中的至少一种；和/或，所述锂盐包括高氯酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双二氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双丙二酸硼酸、丙二酸草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、二氟磷酸锂、4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiN(SO₂F)₂中的至少一种；和/或，所述增塑剂包括碳酸酯类增塑剂、羧酸酯类增塑剂、亚硫酸酯增塑剂、氟代溶剂和醚类增塑剂中的至少一种。

5.权利要求1-4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：

将含有氧化物电解质、助烧剂和造孔剂的混合粉末依次进行压片和烧结处理，得到复合固态电解质前体；

采用含有聚合物单体、锂盐、引发剂和增塑剂的浆料对复合固态电解质前体进行浸润后，再经热引发处理，使所述聚合物单体聚合生成所述聚合物，得到复合固态电解质。

6.一种全固态锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的固态电解质，所述固态电解质包括权利要求1-4任一项所述的复合固态电解质。

7.根据权利要求6所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述复合固态电解质粘接在所述正极片和/或负极片的表面。

8.根据权利要求6或7所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述复合固态电解质部分渗入至所述正极片和/或负极片。

9.根据权利要求8所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述渗入部分包括增塑剂、聚合物和锂盐。

10.根据权利要求6-9任一项所述的全固态锂离子电池，其特征在于，

所述复合固态电解质包括芯层和位于所述芯层第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的聚合物电解质层，所述芯层包括氧化物电解质和填充在所述氧化物电解质中的助烧剂、增塑剂、聚合物和锂盐，所述聚合物电解质层包括所述增塑剂、聚合物和锂盐；

所述第一表面与正极片接触，第二表面与负极片接触，所述第一表面的聚合物电解质层部分渗入至所述正极片。