[发明专利]一种复合聚合物固态电解质膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固态电解质膜，其特征在于，所述固态电解质膜包括多孔膜、在多孔膜的内部及第一表面上的第一聚合物电解质层以及在多孔膜的与第一表面相对的第二表面上的第二聚合物电解质层；

其中，所述第一聚合物电解质层中的第一聚合物电解质包括锂盐和醚类聚合物；

所述第二聚合物电解质层中的第二聚合物电解质包括锂盐、醚类聚合物和非醚类聚合物；

所述醚类聚合物通过将环状醚类化合物开环聚合而得到；

所述非醚类聚合物为可溶解在环状醚类化合物中的聚合物或为不可溶解在环状醚类化合物中的聚合物。

2.根据权利要求1所述的固态电解质膜，其中，所述多孔膜内部含有所述第一聚合物电解质。

3.根据权利要求1或2所述的固态电解质膜，其中，所述第一聚合物电解质层的厚度为2μm～20μm；所述第二聚合物电解质层的厚度为0.5μm～20μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的固态电解质膜，其中，所述第一聚合物电解质中，所述锂盐的质量百分含量大于等于5wt％且小于等于60wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于95wt％。

优选地，所述聚合物电解质中，所述锂盐质量百分含量大于等于10wt％且小于等于40wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于60wt％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的固态电解质膜，其中，所述第二聚合物电解质中，所述锂盐的质量百分含量大于5wt％且小于等于60wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于95wt％；所述非醚类聚合物的质量百分含量大于0且小于等于70wt％。

优选地，所述第二聚合物电解质中，所述锂盐质量百分含量大于等于10wt％且小于等于40wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于60wt％；所述非醚类聚合物的质量百分含量大于0且小于等于50wt％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的固态电解质膜，其中，所述可溶解在环状醚类化合物中的聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮、聚碳酸酯、聚丙烯甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯等聚合物及其衍生物的一种或多种；

所述不可溶解在环状醚类化合物中的聚合物选自聚丙烯腈、聚乙烯醇、纤维素粉、聚丙烯酸等及其衍生物的一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的固态电解质膜，其中，所述固态电解质膜的分解电压为4.2V～6V。

优选地，所述固态电解质膜的电导率为10^-6～10^-1S/cm。

优选地，所述固态电解质膜的厚度为4μm～40μm。

8.权利要求1-7任一项所述的固态电解质膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)准备可聚合体系，所述可聚合体系包括锂盐、环状醚类化合物和非醚类聚合物，所述非醚类聚合物为可溶解在环状醚类化合物中的聚合物；

或者，(1’)准备可聚合体系，所述可聚合体系包括锂盐、环状醚类化合物和非醚类聚合物，所述非醚类聚合物为不可溶解在环状醚类化合物中的聚合物，以颗粒状分散在环状醚类化合物中。

(2)将可聚合体系涂覆到多孔膜的一侧或两侧表面，静置，所述可聚合体系中的环状醚类化合物进行聚合反应，制备得到所述固态电解质膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤(2)中，将可聚合体系涂覆到多孔膜的一侧或两侧表面，静置，静置过程中可聚合体系中的可溶解和/或不可溶解在环状醚类化合物中的非醚类聚合物被截流在多孔膜的表面，锂盐和环状醚类化合物在重力作用下渗透到多孔膜的内部和另一侧表面，聚合、干燥，形成所述固态电解质膜。

10.一种二次电池，所述二次电池包括权利要求1-7任一项所述的固态电解质膜。