[发明专利]一种具有多层结构电解质的原位聚合固态电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，所述多层结构电解质包含正极侧原位形成耐氧化聚合物层和负极侧原位形成耐还原聚合物层；

所述具有多层结构电解质的原位聚合固态电池按照以下步骤制备：

A)将第一预置单体与正极浆料混合，涂布后得到复合正极；将第二预置单体与负极浆料混合，涂布后得到复合负极；

B)使用所述复合正极和复合负极组装电芯；

C)将电解液注入电芯内部，引发单体聚合，形成多层结构电解质；

所述电解液中含有第一反应单体和第二反应单体；

所述第一预置单体与电解液中第一反应单体发生化学反应后生成耐氧化类型聚合物；所述第二预置单体与电解液中第二反应单体发生化学反应后生成耐还原类型聚合物。

2.根据权利要求1所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述第一预置单体在正极浆料中的质量分数为0.01～35％；所述第二预置单体在负极浆料中的质量分数为0.01～35％。

3.根据权利要求1所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述的第一反应单体在电解液中的质量分数为0.01～50％；所述第二反应单体在电解液中的质量分数为0.01～50％。

4.根据权利要求1或2所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述第一预置单体为第一聚合物单体或第一引发剂；

所述第一聚合物单体包括酯类单体、碳酸酯类单体、砜类单体、异氰酸酯类、酰胺类单体、腈类单体和氟化类单体中的一种或几种；

所述第一引发剂包括偶氮类引发剂、过氧类引发剂、阴阳离子类引发剂、有机金属化合物引发剂、胺类催化剂引发剂和有机磷类引发剂中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述第一聚合物单体包括乙烯基醋酸酯、烯丙基二甲酸二甲酯、烯丙基丙二酸二乙酯、碳酸甲代烯丙基酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、醋酸乙烯酯、1,4丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-甲基马来酰胺、N-乙基马来酰胺、己内酰胺、丁内酰胺、马来酸酐、丙烯腈、2-腈基丙烯酸乙酯、2-腈基-2-丙烯酸丁酯、2-腈基-3,3-二苯丙烯酸异辛酯、1-环己烯乙腈、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、对苯二甲酸二羟乙酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述第一引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、辛酸亚锡、醋酸锂、三乙基磷、三苯基磷、三正丁基磷、三丁基氧化锡、钛酸四丁酯、锆酸四丁酯、三烷基锡醇盐、二烷基锡氧化物、N-甲基乙二胺、二甲基甲酰胺、三乙烯乙二胺、甲基二乙二醇胺、三亚乙基二胺、三氟甲基磺酸铝、三氟甲基磺酸镁、双氟磺酰亚胺锂和三氟甲基磺酸锡中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的具有多层结构电解质的原位聚合固态电池，其特征在于，所述第二预置单体为第二聚合物单体或第二引发剂；

所述第二聚合物单体包括醚类化合物、含醚链段低聚物和硅氧烷中的一种或几种；

所述第二引发剂包括偶氮类引发剂、过氧类引发剂、阴阳离子类引发剂、有机金属化合物引发剂、胺类催化剂引发剂和有机磷类引发剂中的一种或几种。