复合固态电解质和柔性全固态电池及制备方法、可穿戴电子设备技术

本发明专利技术提出了复合固态电解质及其制备方法、柔性全固态电池及其制备方法、以及可穿戴电子设备。该复合固态电解质含有：陶瓷基固态电解质和第一聚合物基固态电解质；其中，基于该复合固态电解质的总重量，陶瓷基固态电解质的含量为20～90重量％。本发明专利技术所提出的复合固态电解质，具有良好的机械性能、室温下的高离子导电性、良好的热稳定性和电化学稳定性，安全性高，可有效地防止被锂枝晶穿透，还与复合正极间形成良好的界面接触，从而能够得到面积比容量和能量密度高、电池内阻较小、柔性高、还可弯折切割而不会影响使用的柔性全固态电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池
，具体的，本专利技术涉及复合固态电解质及其制备方法、柔性全固态电池及其制备方法、以及可穿戴电子设备。
技术介绍
目前，商用锂离子电池多采用液态电解液作为正极与负极物质之间锂离子的传导介质，但随着锂离子电池大型化应用的要求越来越高，液态电解液的弊端逐步显现，因其易燃易爆性，给锂离子电池的大规模应用带来了较大的安全隐患。针对上述问题，使用固体电解质代替传统的电解液制备得到全固态锂离子电池是最佳的解决方案。全固态锂离子电池可杜绝漏液与爆炸等安全事故，同时又使其能够满足很多苛刻的环境要求与使用条件。然而，全固态电池结构的设计仍然是一个难题，复合正极的设计、正极与固态电解质之间的界面的优化等都是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：本专利技术人在研究过程中发现，固态电解质材料可分为陶瓷基固态电解质材料和聚合物基固态电解质材料。其中，陶瓷基固态电解质材料在室温有较高的锂离子导电性，并且有良好的热稳定性、电化学稳定性，但是与正极较难形成良好接触的界面，使得组装得到的全固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合固态电解质，其特征在于，含有：陶瓷基固态电解质；和第一聚合物基固态电解质；其中，基于所述复合固态电解质的总重量，所述陶瓷基固态电解质的含量为20～90重量％；任选地，基于所述复合固态电解质的总重量，所述陶瓷基固态电解质的含量为40～80重量％，所述第一聚合物基固态电解质的含量为20～60重量％。

【技术特征摘要】
1.一种复合固态电解质，其特征在于，含有：陶瓷基固态电解质；和第一聚合物基固态电解质；其中，基于所述复合固态电解质的总重量，所述陶瓷基固态电解质的含量为20～90重量％；任选地，基于所述复合固态电解质的总重量，所述陶瓷基固态电解质的含量为40～80重量％，所述第一聚合物基固态电解质的含量为20～60重量％。2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述陶瓷基固态电解质包括选自锂镧锆氧、锂镧钛氧、磷酸钛铝锂和磷酸锗铝锂的至少一种；所述第一聚合物基固态电解质包括：第一锂盐，所述锂盐包括选自高氯酸锂、三氟甲基磺酸胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双乙酸硼酸锂的至少一种；以及第一高分子基体，所述高分子基体包括选自聚氧化乙烯或其改性物、聚甲基丙烯酸甲酯或其改性物、聚偏氟乙烯或其改性物、聚丙烯腈或其改性物和氯醇橡胶或其改性物的至少一种。3.一种柔性全固态电池，其特征在于，含有权利要求1～2任一项所述的复合固态电解质。4.根据权利要求3所述的柔性全固态电池，其特征在于，还含有复合正极和负极；基于所述复合正极的总重量，所述复合正极包括：正极活性物质，其含量为40～90重量％，优选地，50～75重量％，第二聚合物基固态电解质，其含量为5～40重量％，优选地，20重量％，和导电添加剂，其含量为5～30重量％；其中，所述正极活性物质，包括选自钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料的至少一种；所述第二聚合物基固态电解质含有：第二锂盐，所述锂盐包括选自高氯酸锂、三氟甲基磺酸胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双乙酸硼酸锂的至少一种；和第二高分子基体，所述高分子基体包括选自聚氧化乙烯或其改性物、聚甲基丙烯酸甲酯或其改性物、聚偏氟乙烯或其改性物、聚丙烯腈或其改性物和氯醇橡胶或其改性物的至少一种；所述导电添加剂，包括选自氧化铟锡、氧化铟、二氧化锡、氧化锌、氧化镍、四氧化三铁、导电碳黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维和乙炔的至少一种；以及所述负极，包括选自锂片、石墨化料、无定型碳、...

【专利技术属性】
技术研发人员：南策文，陈儒君，张益博，刘亭，林元华，沈洋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11