[发明专利]一种不对称复合固态电解质膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种不对称复合固态电解质膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将交联剂和锂盐加入溶剂中进行搅拌得到均匀溶液；

(2)将无机颗粒加入步骤(1)中所得的均匀溶液中，充分搅拌，最后向溶液中加入引发剂搅拌，得到电解质前驱体混合液；

(3)将步骤(2)中得到的电解质前驱体混合液滴加在网状结构的支撑膜上，无机颗粒经网状结构的过滤作用富集在网状结构的一侧，在紫外光或者加热的作用下溶液中交联剂发生聚合，充分固化之后形成不对称复合固态电解质膜。

2.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，添加交联剂的量为溶剂质量的10％～50％，添加锂盐的量为溶剂质量的5％～50％。

3.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的交联剂为聚丙烯酸酯、聚碳酸酯中的一种或者两种以上；

所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂或三氟甲磺酸锂中的一种或者两种以上；

所述溶剂为磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙烯酯、1,3-二氧环戊烷、1,2-二甲氧基乙烷中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，充分搅拌0.5-4h至颗粒在溶液中分散均匀；

向溶液中加入引发剂搅拌5～20分钟。

5.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，添加无机颗粒为溶剂质量的5％～50％；

添加引发剂为交联剂质量的0.5％～3％。

6.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的无机颗粒为无机电解质、金属有机框架材料、氧化物颗粒中的一种或者两种以上。

7.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，网状结构的支撑膜为纤维素膜、商用隔膜、聚酰亚胺膜、尼龙膜中的一种或者两种以上。

8.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，聚合的条件：在紫外灯照射下聚合10-20min或者在60～80℃下聚合1h～3h。

9.根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的不对称复合固态电解质膜，其特征在于，所述的不对称复合固态电解质膜由网状结构支撑的凝胶电解质层以及一侧的富集无机颗粒的复合电解质层组成。

10.根据权利要求9所述的不对称复合固态电解质膜在制备固态电池中的应用，其特征在于，所述的固态电池包括正极、电解质、负极，所述的电解质为所述的不对称复合固态电解质膜，设置在所述正极和负极之间，所述的网状结构支撑的凝胶电解质层对正极，而富集无机颗粒的复合电解质层对负极组装。