固态电解质、锂金属负极及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种固态电解质、锂金属负极及其制备方法。所述固态电解质为由锂镧钛氧和线性聚氨酯复合而成的复合聚合物电解质。该制备方法为：首先，通过水热合成和高温煅烧相结合的工艺制备出具有完全结晶相的锂镧钛氧颗粒；然后，将锂镧钛氧颗粒与线性聚氨酯共混搅拌，进行溶剂蒸发处理，制备得到固态电解质。本发明专利技术制备的固态电解质在室温下的锂离子电导率达到3.8×10

【技术实现步骤摘要】
固态电解质、锂金属负极及其制备方法
本专利技术涉及电池制备
，尤其涉及一种固态电解质、锂金属负极及其制备方法。
技术介绍
近些年来，锂离子电池在人们的生产和生活中扮演重要角色，其能量密度高、方便携带、使用寿命长，具有广泛的应用。而随着电子产品朝着便携化小型化趋势高速发展，全固态薄膜锂离子电池应运而生，全固态薄膜锂离子电池具有体积小、能量密度高、循环寿命长以及安全性好等优势，其性能的好坏很大程度上由固态电解质薄膜所决定。固态电解质薄膜相当于传统电池中的电解液和隔膜，不仅起着Li+传导作用，还对电池的容量和循环性造成直接影响。钙钛矿结构的锂镧钛氧(Li0.35La0.55TiO3)固态电解质材料室温下离子电导率高，可媲美于液态电解液，且具有较低的活化能(0.3eV至0.4eV)，是锂离子电池固态电解质研究的热门材料，也是作为固态薄膜电解质的理想材料。公开号为CN105206821A的专利技术专利申请公开了一种锂离子电池正极材料的合成方法。该方法包括将硝酸锂、硝酸镧以及钛酸异丙酯溶解到异丙醇中，制得异丙醇溶液；将尖晶石型锰酸锂加到异丙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态电解质，其特征在于：所述固态电解质为由锂镧钛氧和线性聚氨酯复合而成的复合聚合物电解质；所述固态电解质中，所述锂镧钛氧与所述线性聚氨酯的质量比例为1：(9～11)；所述固态电解质的厚度为300～500μm；所述固态电解质的锂离子电导率为3.8×10

【技术特征摘要】
1.一种固态电解质，其特征在于：所述固态电解质为由锂镧钛氧和线性聚氨酯复合而成的复合聚合物电解质；所述固态电解质中，所述锂镧钛氧与所述线性聚氨酯的质量比例为1：(9～11)；所述固态电解质的厚度为300～500μm；所述固态电解质的锂离子电导率为3.8×10-4Scm-1～5.0×10-4Scm-1。


2.一种权利要求1所述的固态电解质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，锂镧钛氧的制备：按预定比例，配制硝酸锂、硝酸镧、钛酸四丁酯和柠檬酸的第一反应体系，在160～200℃下，所述第一反应体系进行水热反应8～16h；所述水热反应结束后，将反应产生的第一反应产物进行干燥、热解处理，然后在800～1000℃下煅烧1～4h，制备得到锂镧钛氧颗粒；
S2，固态电解质的制备：按预定比例，配制2,4-甲苯二异氰酸酯和聚环氧丙烷的第二反应体系，将步骤S1制备的所述锂镧钛氧颗粒置于所述第二反应体系中，于50～80℃温度下搅拌3～8h进行反应；然后将反应产生的第二反应产物倒入模具中，进行溶剂蒸发处理，制备得到所述复合聚合物电解质，即为所述固态电解质。


3.根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于：在步骤S1所述第一反应体系中，所述硝酸锂、硝酸镧、钛酸四丁酯和柠檬酸的摩尔质量比为0.33：0.557：1.00：0.887。


4.根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述热解处理的过程为：将干燥处理后的第一反应产物以3～8℃/min的加热速率在300～400℃温度下，热解处理2～6h。


5.根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述第一反应体系的配制过程，包括如下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：涂吉，楼平，李程，张炜鑫，曹元成，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42