[发明专利]一种高致密度固态电解质膜及其制备方法和全固态电池

权利要求书

1.一种高致密度固态电解质膜，其特征在于，所述高致密度固态电解质膜包括无机固态电解质A、无机固态电解质B和粘结剂；

所述无机固态电解质A的平均粒径大于所述无机固态电解质B的平均粒径；

所述无机固态电解质A和所述无机固态电解质B为同种固态电解质。

2.根据权利要求1所述的高致密度固态电解质膜，其特征在于，所述无机固态电解质A与所述无机固态电解质B的质量比为(3～5):(1～2)；

优选地，所述无机固态电解质A和无机固态电解质B的总质量与所述粘结剂的质量比为(90～98):(2～10)。

3.根据权利要求1或2所述的高致密度固态电解质膜，其特征在于，所述无机固态电解质A的平均粒径为1～5μm；

优选地，所述无机固态电解质B的平均粒径为200～500nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高致密度固态电解质膜，其特征在于，所述无机固态电解质A和无机固态电解质B各自独立地选自卤化物电解质、硫化物电解质或氧化物电解质中的任意一种，优选为卤化物电解质或硫化物电解质；

优选地，所述粘结剂包括氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体、丁腈橡胶、顺丁胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、天然橡胶、脂肪族聚碳酸酯或硅胶中的任意一种或至少两种的组合，优选为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体或丁腈橡胶。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的高致密度固态电解质膜，其特征在于，所述高致密度固态电解质膜的厚度为20～35μm，优选为20～27μm。

6.一种制备根据权利要求1-5中任一项所述的高致密度固态电解质膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将不同粒径的同种无机固态电解质以及粘结剂溶液进行混合，加入溶剂进行分散得到固态电解质浆料，而后将固态电解质浆料涂覆于基膜上，干燥后将固态电解质膜从基膜上进行脱膜，然后进行辊压得到所述高致密度固态电解质膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粘结剂溶液的固含量为5wt.％～10wt.％；

优选地，所述混合在搅拌下进行。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括甲苯、对二甲苯、正庚烷、正葵烷、正辛烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、二溴甲烷、二溴乙烷、二溴丙烷、苯甲醚、苯乙醚或乙酸苄酯中的任意一种或至少两种的组合，优选为甲苯或对二甲苯。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述固态电解质浆料的固含量为40wt.％～60wt.％；

优选地，所述干燥的温度为60～80℃；

优选地，所述干燥的时间为8～12h；

优选地，所述干燥后还包括冷压处理；

优选地，所述冷压的压力为10～30t；

优选地，所述基膜选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚四氟乙烯膜、铝箔或铜箔中的任意一种；

优选地，所述高致密度固态电解质膜的压实密度为1.90～2.46g/cm³。

10.一种全固态电池，其特征在于，所述全固态电池包括正极片、负极片和固态电解质膜，所述固态电解质膜为根据权利要求1-5中任一项所述的高致密度固态电解质膜。