一种复合固态电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种复合固态电解质及其制备方法和应用。所述复合固态电解质包括三维无机固态电解质骨架和聚合物电解质，所述制备方法包括将无机固态电解质和聚四氟乙烯进行混合和研磨，得到三维无机固态电解质骨架；而后在得到的三维无机固态电解质骨架中加入聚合物电解质，得到所述复合固态电解质。本发明专利技术通过构建相互连接的三维无机固态电解质骨架，提高了无机固态电解质的含量，同时采用无溶剂的制备工艺，原料成本低廉，反应条件温和，具备良好的重复性和稳定性，适合工业化应用。适合工业化应用。适合工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合固态电解质及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池领域，具体涉及一种复合固态电解质及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电动汽车和大型储能系统的快速发展，电池的安全性能和能量密度也提出了更高的要求。对于传统的锂离子电池，有机电解质的可燃性和有限的电化学窗口限制了锂离子电池进一步发展。近年来，采用固体电解质有利于提高电池的安全性能和能量密度。
[0003]目前，固态电解质主要分为两类：一类为聚合物固态电解质，虽然其具有良好的机械灵活性和与成膜性能，并且能够与电极密切接触，但是聚合物固态电解质容易受到环境温度的影响，导致离子导电率低和电化学稳定性不足的问题，严重限制了其实际应用；另一类为无机固态电解质，其具备高锂离子电导率(>10
‑3S cm
‑1)，能够和液体电解质相媲美，保证锂离子的快速传输。然而，无机固态电解质与电极的接触性差，无法满足实际应用的需求。
[0004]为了解决上述问题，研究人员采用将无机固态电解质加入到柔性聚合物电解质中，进而提高聚合物电解质的电导率，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述复合固态电解质包括三维无机固态电解质骨架和聚合物电解质，所述制备方法包括以下步骤：(1)将无机固态电解质和聚四氟乙烯进行混合和研磨，得到三维无机固态电解质骨架；(2)在步骤(1)得到的三维无机固态电解质骨架中加入聚合物电解质，得到所述复合固态电解质。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合固态电解质中三维无机固态电解质骨架的质量百分含量为80％～85％，聚合物电解质的质量百分含量为15％～20％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中无机固态电解质包括氧化物无机固态电解质或硫化物无机固态电解质；优选地，所述氧化物无机固态电解质包括Li7La3Zr2O
12
、Li
6.4
La3Zr
1.4
Ta
0.6
O
12
；优选地，所述硫化物无机固态电解质包括Li
10
GeP2S
12
、Li6PS5Cl；优选地，以复合固态电解质的总质量为100％计，所述步骤(1)中聚四氟乙烯的质量百分含量为0.1％～5.0％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中研磨在加热的条件下进行；优选地，所述加热的温度为80℃～120℃；优选地，所述研磨的时间为0.5h～1h。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将无机固态电解质和聚四氟乙烯进行混合和研磨结束后，采用辊压方式得到三维无机固态电解质骨架；优选地，所述三维无机固态电解质骨架的厚度为30μm～500μm。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物电解质包括聚合物和锂盐；优选地，所述聚合物为能在固态和液态间进行相互转换的聚合物A或采用液态单体和引发剂制得的固态聚合物B；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈代前，胡晨吉，沈炎宾，陈立桅，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：