[发明专利]固态锂电池用固态电解质的制备方法

说明书

本发明公开了固态锂电池用固态电解质的制备方法，然后按照化学计量比称取聚酰亚胺、十溴二苯乙烷、聚氧化乙烯或双三氟甲基磺酰氨基锂任意一种的原料；后称取的原料球磨均匀混合；然后对其进行加热，并进行热分解；再继续加热，然后进行保温，保温后随炉降温，并在降温的过程中通过辊压设备进行碾压，最后得到电解质，本发明涉及固态锂电池技术领域。该固态锂电池用固态电解质的制备方法，解决了锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率，此外，锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸的问题。

技术领域

本发明涉及固态锂电池技术领域，具体为固态锂电池用固态电解质的制 备方法。

背景技术

相比于商用基于液态电解液的锂离子电池，全固态锂电池近年来因具有 更高的能量密度和优异的安全性能而成为研究热点，然而，由于固态电解质 取代了液态电解液，导致电极材料与电解质之间的接触界面由固|液界面变成 了固|固界面，失去了液体的浸湿性，加之电极材料(如金属锂电极)与固态电 解质之间的界面不稳定性及界面双电层等问题，但锂枝晶生长是影响锂金属 电池安全性和稳定性的根本问题之一。锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循 环过程中电极和电解液界面的不稳定，不断消耗电解液并导致金属锂的不可 逆沉积，形成死锂造成低库伦效率，此外，锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜 导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸的问题。

例如专利申请号CN201110423696.5，具体为一种固体电解质的制备方法， 其结构包括所述互穿网络聚合物，该互穿网络聚合物的支链具有较低的结晶 度，从而使得该固体聚合物电解质具有较高的离子电导率，同时也使得该互 穿网络聚合物具有较高的玻璃转化温度，从而使得该固体电解质仍具有较高 的较好的热稳定性，但在该电解质并没有改变自身的强度，因此与正负极片 组成锂电池使用时，其锂金属沿着隔膜空隙生长，接触正极便形成了锂枝晶， 从而导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，严重会发生 爆炸。

再例如专利申请号CN202210131307.X，具体为固体电解质及其制备方法、 固体电解质陶瓷片及其制备方法，其结构可以降低制备过程中的烧结温度， 且不会额外引入电子电导，但电解质也没有改变自身强度和阻燃性能，因此 再组成锂电池使用，其锂金属也会形成了锂枝晶，导致锂电池的衰竭和燃烧 的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了固态锂电池用固态电解质的制备方 法，解决了锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面 的不稳定，不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库 伦效率，此外，锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接， 造成电池的热失控引发燃烧爆炸的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：固态锂电池用固 态电解质的制备方法，固态锂电池用固态电解质的制备方法，包括以下步骤：

S1步骤，取多孔的聚酰亚胺、十溴二苯乙烷、聚氧化乙烯或双三氟甲基 磺酰氨基锂其中任意一种材料；

S2步骤，然后按照化学计量比称取聚酰亚胺、十溴二苯乙烷、聚氧化乙 烯或双三氟甲基磺酰氨基锂任意一种的原料；

S3步骤，然后称取的原料放入球磨机中，通过球磨机进行研磨，使其均 匀混合；

S4步骤，然后对其进行加热，并进行热分解；

S5步骤，再继续加热，然后进行保温，保温后随炉降温，并在降温的过 程中通过辊压设备进行碾压，最后得到电解质。

优选的，所述S4步骤中加热温度为190-210℃。

优选的，所述S4步骤中热分解为1.5-2.5h。

优选的，所述S5步骤中加热温度为750-850℃。