[发明专利]一种电解质膜及其制备方法及固态锂电池

权利要求书

1.一种电解质膜，其特征在于，包括石墨烯基体膜和电解质材料，所述电解质材料附着于所述石墨烯基体膜的两侧且部分嵌入所述石墨烯基体膜内部孔隙；所述电解质材料包括锂盐、二氧化硅气凝胶、聚氧化乙烯和乙腈溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种电解质膜，其特征在于，所述电解质材料包括：锂盐20~40%，二氧化硅气凝胶15~30%，聚氧化乙烯10~30%，乙腈溶剂30~50%。

3.根据权利要求1所述的一种电解质膜，其特征在于，所述锂盐包括LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiPF₆中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种电解质膜，其特征在于，所述电解质材料还包括占所述锂盐总重量20~40%的无机电解质，所述无机电解质包括Li_0.5La_0.5TiO₃、Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃、Li₁₀GeP₂S₁₂，Li₆PS₅X(X=Cl，Br，I)中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种电解质膜，其特征在于，所述无机电解质包括Li_0.5La_0.5TiO₃、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃和Li₆PS₅X(X=Cl，Br，I)，且Li₆PS₅X(X=Cl，Br，I)在所述无机电解质中的占比不低于50%。

6.根据权利要求1所述的一种电解质膜，其特征在于，所述电解质膜的厚度为20~40μm。

7.根据权利要求1所述的一种电解质膜，其特征在于，所述石墨烯基体膜的厚度为15~30μm。

8.权利要求1~7任一项所述的一种电解质膜的制备方法，其特征在于，一种电解质膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、取聚氧化乙烯加入乙腈溶剂搅拌溶解，然后加入锂盐和二氧化硅气凝胶，搅拌均匀后进行真空处理，得到电解质材料；

S2、将石墨烯基体膜浸泡于电解质材料中，真空处理使电解质材料填充入石墨烯基体膜内部孔隙中；

S3、将电解质材料涂覆于石墨烯基体膜两侧，20~25℃下真空干燥，得到电解质膜。

9.根据权利要求8所述的一种电解质膜的制备方法，其特征在于，电解质膜的制备方法包括以下步骤：

S1、称取50%的聚氧化乙烯加入70%的乙腈溶剂搅拌溶解，然后加入50%的锂盐和50%二氧化硅气凝胶，搅拌均匀后进行真空处理，得到A部分电解质材料；取剩余的聚氧化乙烯加入30%的乙腈溶剂搅拌溶解，然后加入剩余的锂盐和二氧化硅气凝胶，搅拌均匀后进行真空处理，得到B部分电解质材料，

S2、将石墨烯基体膜浸泡于A部分电解质材料中，真空处理使电解质材料填充于石墨烯基体膜内部孔隙中，在20~25℃下真空预干燥；

S3、将B部分电解质材料涂覆于真空预干燥后的石墨烯基体膜两侧，20~25℃下真空干燥，得到电解质膜。

10.一种固态锂电池，其特征在于，包括正极、负极和权利要求1~7任一项所述的电解质膜。