一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料、其制备方法及锂金属电池技术

本发明专利技术提供了一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料、其制备方法及锂金属电池。本发明专利技术提供的原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料的制备方法，在形成电解质时无需使用溶剂，避免溶剂对电池性能的影响；且采用特定的原料在正极片上进行原位成型，能够与电池正极形成三维接触，减小电荷传递阻抗，提高电池的电化学性能。高电池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料、其制备方法及锂金属电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，特别涉及一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料、其制备方法及锂金属电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为现在主要的储能方式之一，已经在人们的生产生活中得到广泛应用。商业的锂离子电池主要以有机液体作为电解质，其存在以下2个方面的问题：1、易泄漏且具有可燃性的，可能造成一定的安全隐患；2、对锂金属不够稳定，且在循环过程中易于形成锂枝晶，限制了锂金属作为负极的应用，从而难以从本质上显著提高锂离子电池的综合性能。
[0003]鉴于此，人们提出了用固体电解质取代有机液体电解质，固体电解质主要可以分为陶瓷结构型电解质、聚合物电解质以及将二者结合的复合电解质材料。对于陶瓷/聚合物复合电解质材料，其综合了陶瓷结构型电解质与聚合物电解质的优点，具有较高的离子电导率、较好的力学柔韧性与强度。
[0004]传统的陶瓷/聚合物复合电解质材料的制备方式如下：将陶瓷结构型电解质颗粒与聚合物电解质在相应溶剂中混合，再进行涂布、烘干。其在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将聚合物单体、陶瓷型电解质和锂盐混合，得到电解质浆料；b)将所述电解质浆料涂布在正极片上，原位固化成型，得到一体化材料；所述聚合物单体具有聚醚主链及反应官能团；所述反应官能团为碳碳双键、胺基、巯基、环氧基、羟基、异氰酸酯基和羧基中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体选自式1～式8所示单体中的一种或几种；3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷型电解质选自式Ⅰ～式
Ⅵ
所示电解质中的一种或几种：Li
3+5x
P
1-x
S4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式Ⅰ；式Ⅰ中，0≤x＜1；Li
4-x
Ge
1-x
P
x
S4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式Ⅱ；式Ⅱ中，0＜x＜1；Li
10+x
G
1+x
P
2-x
S
12
ꢀꢀꢀꢀꢀ
式Ⅲ；式Ⅲ中，x＝1或2，所述G为Si、Ge或Sn；Li
1+x
M
x
Ti
2-x
(PO4)3ꢀꢀꢀꢀ
式Ⅳ；式Ⅳ中，0＜x＜2，所述M为Al、In、Ge、Ga、Y、Lu或La；Li
0.5-3x
La
0.5+x
TiO3ꢀꢀꢀ
式
Ⅴ
；式
Ⅴ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚霞银，徐芳林，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：