[发明专利]锂离子导电粘结剂及其制备方法、硫化物复合电解质膜及其制备方法、锂电池

权利要求书

1.一种锂离子导电粘结剂，其特征在于，所述锂离子导电粘结剂为接枝共聚物，所述接枝共聚物的主链为苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物，所述接枝共聚物的侧链为羧酸锂。

2.根据权利要求1所述的锂离子导电粘结剂，其特征在于，所述羧酸锂的接枝率为10～30％，优选所述侧链为C₃～C₁₀的有机羧酸锂，优选所述C₃～C₁₀的有机羧酸锂选自丙酸锂、丁烯酸锂、甲基丙烯酸锂中的任意一种或多种。

3.一种权利要求1或2所述锂离子导电粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1，N₂或惰性气体氛围中，将苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、有机烯酸单体和引发剂在第一溶剂中进行接枝共聚反应，得到中间体产物；

步骤S2，将所述中间体产物与LiOH溶液和/或Li₂CO₃溶液进行中和反应，得到所述锂离子导电粘结剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述接枝共聚反应的温度为70～100℃，优选所述接枝共聚反应的时间为3～8h；

优选所述苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为30000～100000；优选所述苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物中，苯乙烯单元和丁二烯单元的摩尔比为1～1.52：1；优选所述苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物在所述第一溶剂中的浓度为10～20wt％，优选所述苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物与所述有机烯酸单体的质量比为10:1.3～4，优选所述有机烯酸单体为C₃～C₁₀的有机烯酸单体，优选所述C₃～C₁₀的有机烯酸单体选自丙烯酸、丁烯酸、甲基丙烯酸中的任意一种或多种，优选所述第一溶剂选自四氯化碳、二甲苯、苯甲醚中的任意一种或多种与甲苯的混合溶剂，优选所述甲苯在所述混合溶剂中的体积含量为50～80％；

优选所述引发剂为过氧化苯甲酰和/或偶氮二异丁腈。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述中和反应的温度为70～90℃，优选所述中和反应的时间为10～25h；

优选所述LiOH溶液、所述Li₂CO₃溶液的浓度各自独立地为0.5～1.5mol/L。

6.一种硫化物复合电解质膜，其特征在于，以质量百分含量计，所述硫化物复合电解质膜包括1～10％的粘结剂和90～99％的硫化固态电解质，所述粘结剂为权利要求1或2所述的锂离子导电粘结剂。

7.根据权利要求6所述的硫化物复合电解质膜，其特征在于，所述硫化物固态电解质选自Li₆PS₅X、LiSiPSX、LiGPS、LPS、Li_9.54M_1.74P_1.44S_11.7Cl_0.3中的任意一种或多种，其中，X选自CI、Br、I中的任意一种或多种，M选自Ge、Sn、Si中的任意一种或多种。

8.一种硫化物复合电解质膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S3，将粘结剂、硫化固态电解质和第二溶剂混合得到电解质浆料；

步骤S4，将所述电解质浆料涂敷在基底材料上后干燥、剥离，得到所述硫化物复合电解质膜；

所述粘结剂为权利要求1或2所述的锂离子导电粘结剂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述电解质浆料的固含量为50～80％，优选所述第二溶剂选自苯甲醚、石油醚、甲苯、二甲苯、乙腈、丁酸丁酯中的任意一种或多种。