[发明专利]一种锂电池复合隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述复合隔膜包括基膜和氧化物固态电解质涂覆层；

所述氧化物固态电解质涂覆层包括氧化物固态电解质颗粒；

所述氧化物固态电解质颗粒选自含锂材料或含锂材料与磷酸铝的混合物；

所述含锂材料包括锂、氢、铝、磷、卤素和氧元素组成的化合物。

2.根据权利要求1所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述含锂材料的化学式为Li_1+xH_1-xAl(PO₄)O_1-yM_2y，其中0≤x1，0y0.1，M为卤族元素，

所述M优选自F、Cl、Br或I中的任意一种；

优选所述含锂材料与AlPO₄的质量比为1～4:1；

更优选所述含锂材料选自LiHAl(PO₄)O_1-yM_2y中的至少一种，最优选自LiHAl(PO₄)O_0.96F_0.08、LiHAl(PO₄)O_0.95F_0.1、LiHAl(PO₄)O_0.94Cl_0.12或LiHAl(PO₄)O_0.94Br_0.12中的至少一种；

所述磷酸铝的晶型为石英型、鳞石英型或方石英型中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述氧化物固态电解质颗粒的大小为10nm～10um，优选为100nm～1um；

所述氧化物固态电解质涂覆层涂覆在基膜的一侧或两侧；

所述氧化物固态电解质涂覆层厚度为0.3～20μm，优选为800nm～4μm。

4.根据权利要求1所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述氧化物固态电解质涂覆层还包括增稠剂、粘结剂、润湿剂和分散剂；

所述基膜为高分子多孔膜或负载有耐高温陶瓷颗粒涂覆层的高分子多孔膜。

5.根据权利要求4所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述氧化物固态电解质颗粒、分散剂、增稠剂、粘结剂和润湿剂的质量比为100:(0.3～0.8):(1～9):(3～10):(0.4～1.2)。

6.根据权利要求4所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵盐共聚物或聚乙烯醇中的至少一种；

所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的至少一种；

所述粘结剂选自聚甲基丙烯酸、甲酯丁苯橡胶、苯丙乳液、聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯，或甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯的一种或几种单体形成的共聚物中的至少一种；

所述润湿剂选自全氟辛酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、丁基萘磺酸钠、芳基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或烷基硫酸钠中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的锂电池复合隔膜，其特征在于：

所述高分子多孔膜选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种；

所述耐高温陶瓷颗粒涂覆层选自氧化铝、勃姆石、氧化镁或二氧化硅涂覆层；

所述耐高温陶瓷颗粒涂覆层厚度为1～5μm；

所述耐高温陶瓷颗粒涂覆层涂覆在高分子多孔膜的一侧或两侧。