一种不对称复合固态电解质膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种不对称复合固态电解质膜及其制备方法和应用，本发明专利技术利用网状膜对无机颗粒的富集作用和后续的原位聚合方法制备了一种不对称复合固态电解质膜。该制备方法简单高效且环境友好，液相成分经交联聚合之后锁定在电解质中，具有快速传导锂离子的作用。制备的不对称电解质由网状结构支撑的凝胶聚合电解质层以及在一侧的富集无机颗粒的复合电解质薄层组成。凝胶聚合物层可以实现与正极侧的柔性接触，而富集无机颗粒的复合电解质薄层则有望抑制锂负极循环过程中的枝晶生长。则有望抑制锂负极循环过程中的枝晶生长。则有望抑制锂负极循环过程中的枝晶生长。

【技术实现步骤摘要】
一种不对称复合固态电解质膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种不对称复合固态电解质膜及其制备方法和运用。

技术介绍

[0002]近年来，聚合物固态电解质因其良好的可加工性能以及和电极良好的界面相容性引起了固态电池领域广泛的关注。其中，凝胶聚合物电解质因其高的离子电导展现出了巨大的应用前景。而原位聚合技术的引入则进一步简化了凝胶电解质的制备工艺且减少了污染性的有机溶剂的使用。但是，凝胶聚合物电解质因其有限的力学性能而无法抑制电池循环过程中的枝晶生长，这将会给以锂金属为负极的固态电池带来严重的安全问题。
[0003]因此，开发高安全性、高能量密度的固态锂金属电池迫在眉睫。众所周知的是以无机电解质为代表的无机颗粒一般具有较高的机械强度，所以可以有效地抑制锂金属电池中的枝晶生长。因此，向凝胶电解质中引入无机颗粒为提高电池安全性的策略之一。在本专利技术中，利用网状结构的膜对颗粒的富集作用将无机颗粒引入电解质的一侧，随后进行原位固化，设计了一种不对称复合固态电解质膜。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不对称复合固态电解质膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将交联剂和锂盐加入溶剂中进行搅拌得到均匀溶液；(2)将无机颗粒加入步骤(1)中所得的均匀溶液中，充分搅拌，最后向溶液中加入引发剂搅拌，得到电解质前驱体混合液；(3)将步骤(2)中得到的电解质前驱体混合液滴加在网状结构的支撑膜上，无机颗粒经网状结构的过滤作用富集在网状结构的一侧，在紫外光或者加热的作用下溶液中交联剂发生聚合，充分固化之后形成不对称复合固态电解质膜。2.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，添加交联剂的量为溶剂质量的10％～50％，添加锂盐的量为溶剂质量的5％～50％。3.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的交联剂为聚丙烯酸酯、聚碳酸酯中的一种或者两种以上；所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂或三氟甲磺酸锂中的一种或者两种以上；所述溶剂为磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙烯酯、1,3
‑
二氧环戊烷、1,2
‑
二甲氧基乙烷中的一种或两种以上。4.根据权利要求1所述的不对称复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，充分搅拌0.5

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀丽，蔡丹，夏新辉，涂江平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：