[发明专利]一种锂电池固体电解质及其制备方法、锂电池结构

权利要求书

1.一种锂电池固体电解质，其特征在于，包括锂盐导电剂和生物基聚酯基底材料，所述锂盐导电剂为锂离子化合物用于提供导电锂离子，所述生物基聚酯基底材料用将所述锂盐导电剂分散且用于将所述锂离子进行传导，所述生物基聚酯基底材料的通式至少包括如下所示结构：

其中：

Y₁包括中至少一者；Y₂包括中至少一者；

Y₃包括中至少一者；

X为开链的碳链；

Z为键连接体或开链的碳链；

Q为开链的碳链；

X、Z和Q三者的支链数量之和小于或等于s、p和m三者之和的30％；

当均不含支链时，Y₁、Y₂、Y₃不完全由构成；

s和p不同时为零，且s和m不同时为零。

2.根据权利要求1所述的锂电池固体电解质，其特征在于，所述生物基聚酯基底材料包括共聚酯PBPSSI或者共聚酯PLBSI。

3.根据权利要求1所述的锂电池固体电解质，其特征在于，所述生物基聚酯基底材料和所述锂盐导电剂的质量比例范围为：1:0.2-1:2.0。

4.根据权利要求1所述的锂电池固体电解质，其特征在于，所述锂盐导电剂包括LiTFSI、LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiClO₄、3-MLBSB、LBNB、DCLBSB、LBOB、LBSB、LBPFPB、LBBPB、TFLBBB、TCLBSB、3-FLBBB或者LBBB中的至少一种或者几种。

5.一种锂电池固体电解质的制备方法，其用于制备如权利要求1-4中任一项所述的锂电池固体电解质，其特征在于，包括：

制备生物基聚酯基底材料，将单体a和单体b聚合，得到生物基聚酯基底材料；

其中：

单体a包括HOOC-Z-COOH、中至少一者；

单体b包括HOOC-Z-COOH与HO-Q-OH的组合、及HOOC-X-OH中至少一者；

X为开链的碳链；

Z为键连接体或开链的碳链；

Q为开链的碳链；

X、Z和Q三者的支链数量之和小于或等于单体a和单体b摩尔数量之和的15％；

将所述生物基聚酯材料置于一溶解容器中；

加入有机溶剂将所述生物基聚酯材料溶解以形成聚酯混合液；

加入锂盐导电剂，将所述锂盐导电剂溶解在所述聚酯混合液中以获得固体电解质溶液。

6.根据权利要求5所述的锂电池固体电解质的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

提供电极结构作为基底，将所述固体电解质溶液转移到所述电极结构上以获得待干燥锂电池固体电解质；

在至少两个预设温度范围以及与每个预设温度范围对应的预设干燥时间下对所述待干燥锂电池固体电解质进行干燥处理以获得直接形成在电极结构上的锂电池固体电解质。

7.根据权利要求6所述的锂电池固体电解质的制备方法，其特征在于，将所述固体电解质溶液通过滴管滴加的方式转移到所述电极结构上以获得待干燥锂电池固体电解质。

8.根据权利要求5所述的锂电池固体电解质的制备方法，其特征在于，所述生物基聚酯材料：有机溶剂：锂盐导电剂质量比例范围为1：2-5：0.2-2。

9.根据权利要求5所述的锂电池固体电解质的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、三氯甲烷或四氢呋喃中的一种或者几种。

10.一种锂电池结构，其特征在于，所述锂电池结构包括依次叠加的正极结构、固体电解质以及负极结构，所述固体电解质如权利要求1-4中任一项所述的锂电池固体电解质。