复合无机固态电解质膜及其锂金属电池制造技术

本发明专利技术属于固态锂金属电池领域，更具体地涉及一种复合无机固态电解质膜及其锂金属电池，采用无机固态电解质和添加盐设计开发出合适的复合无机固态电解质膜，利用添加盐高温熔化、低温凝固的特点，使低熔点的添加盐熔化后在一定的压力下流进所述复合无机固态电解质膜存在的孔隙中，待降温后，添加盐在孔隙中凝固填充孔隙，降低所述复合无机固态电解质膜的孔隙率，从而抑制固态锂金属电池在组装和循环过程中负极锂金属向电解质膜渗透，达到抑制电池短路的目的，提高固态锂金属电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
复合无机固态电解质膜及其锂金属电池
本专利技术属于锂金属电池
，更具体地涉及一种复合无机固态电解质膜及其锂金属电池。
技术介绍
随着人们对动力能源能量密度要求的不断提高，传统锂离子电池已经很难满足日益提高的比容量的需求，于是，具有高比容量优势的固态锂金属电池成为研究热点。金属锂的比容量为3860mAh/g，电化学势为-3.04V(vs标准氢电极)，以锂金属作为负极的锂-硫电池、锂-空气电池等锂金属电池的重量能量密度可以达到400Wh/kg以上。但是要使用金属锂作为负极，还需要克服安全性和循环寿命等难题。在液态锂金属电池体系中，安全性和循环寿命的难题主要来源于充放电过程中锂枝晶的生长，可能穿透隔膜引起电池短路。短路问题严重阻碍了高能量密度的锂金属电池体系的发展和实际应用。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种复合无机固态电解质膜及其锂金属电池，该复合无机固态电解质膜能够抑制锂金属电池在组装和循环过程中锂金属负极向电解质的渗透，达到抑制锂金属电池短路的目的，从而可提高固态锂金属电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合无机固态电解质膜，包括：无机固态电解质和添加盐，其特征在于，所述添加盐的熔点范围为20℃-150℃，优选为40℃-110℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合无机固态电解质膜，包括：无机固态电解质和添加盐，其特征在于，所述添加盐的熔点范围为20℃-150℃，优选为40℃-110℃。


2.根据权利要求1所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述添加盐选自无机盐、有机盐和有机-无机复合共熔盐中的至少一种，且所述添加盐的阳离子为碱金属族阳离子。


3.根据权利要求2所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述无机盐为Na2S2O3和/或NaH2PO2。


4.根据权利要求2所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述有机盐选自MOC(O)CH2OH、CF3COOM、CH3SO3M和M-imide中的至少一种，M为所述碱金属族阳离子，imide为磺酰亚胺阴离子，其结构式为：



其中，n为0～4内的整数；X、Y分别独立地选自F、Cl、Br、I和碳原子数为1～4的含氟烷基中的一种。


5.根据权利要求4所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述有机盐选自LiOC(O)CH2OH、NaOC(O)CH2OH、CF3COOK、CH3SO3Na、Li[(FSO2)2N]、NaFSI、KFSI、RbFSI、CsFSI、Li[(FSO2)(CF3SO2)N]、NaFTFSI、KFTFSI、RbFTFSI、CsFTFSI、Li0.4K0.6FSI、Li0.4Cs0.6FTFSI和Li0.8Cs0.2FTFSI中的一种或多种。


6.根据权利要求2所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述有机-无机复合共熔盐选自有机溶剂与盐类材料混合的共熔体体系，且所述有机溶剂为中性有机溶剂或离子型有机溶剂。


7.根据权利要求6所述的复合无机固态电解质膜，其特征在于，所述盐类材料为LiBF4、LiPF6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成勇，胡波兵，付佳玮，郭永胜，程萌，李谦，梁成都，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35