[发明专利]固体电解质复合层、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固体电解质复合层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将第一电解质浆料浸渍有机多孔基底中，干燥后形成多孔电解质骨架生坯；

将第二电解质浆料成型得到致密电解质生坯；

(2)将至少一片所述的多孔-电解质骨架生坯和至少一片所述的致密电解质生坯堆叠，烧结，得到所述的固体电解质复合层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一电解质浆料包括固体电解质、粘结剂和溶剂；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料中，固体电解质包括钙钛矿型结构固体电解质、NASICON型结构固体电解质和石榴石型结构固体电解质中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料中，固体电解质的粒径为0.5μm～100μm；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料中，粘结剂包括聚偏氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、羧甲基纤维素、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丙烯腈和丁苯橡胶中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料中，溶剂包括水、乙醇、丁酮、异构烷烃类溶剂和有机过氧化物溶剂中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料中还包括分散剂，所述分散剂包括阿拉伯树胶、聚丙烯酸铵和硅溶胶中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料的固含量为10％～80％；

优选地，步骤(1)所述第一电解质浆料在使用前预先进行真空脱泡处理，真空脱泡处理的时间为0.5h～12h；

优选地，步骤(1)所述有机多孔基底包括开孔型泡沫和/或开孔型海绵，优选为聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫或聚丙烯泡沫中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述有机多孔基底的孔径尺寸为5μm～200μm，孔隙率为20％～80％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第二电解质浆料和所述第一电解质浆料的组成相同或不同；

优选地，步骤(1)所述第二电解质浆料包括固体电解质、粘结剂和溶剂；

优选地，步骤(1)所述第二电解质浆料中，固体电解质包括钙钛矿型结构固体电解质、NASICON型结构固体电解质和石榴石型结构固体电解质中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第二电解质浆料中，粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛和聚乙二醇中的至少一种；

优选地，步骤(1)所述第二电解质浆料中，溶剂包括乙醇和丁酮中的至少一种；

优选地，所述将第二电解质浆料成型得到致密电解质生坯的方法包括以下步骤：将固体电解质、粘结剂和溶剂进行混合球磨12h～30h，得到第二电解质浆料，流延得到致密电解质生坯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)按照多孔电解质骨架生坯和致密电解质生坯交替排列的方式进行堆叠，堆叠后多孔电解质骨架生坯位于致密电解质生坯至少一侧外表面；

优选地，堆叠后多孔电解质骨架生坯位于致密电解质生坯两侧外表面；

优选地，采用两片多孔电解质骨架生坯和一片致密电解质生坯进行堆叠，且两片多孔电解质骨架生坯位于两侧外表面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烧结的温度为600℃～1400℃；

优选地，所述烧结的时间为0.5h～12h。