【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池固态电解质材料领域，具体涉及一种低温固态电解质膜及其制备方法。
技术介绍
1、锂金属电池是目前最有应用前景的高比能电化学储能体系之一。然而，在现有液态锂金属电池系统中，仍然存在锂枝晶、漏液等问题，从而制约了其发展。固态电解质不仅能有效解决上述问题又能增加电池的能量密度。因此，开发固态电解质是目前高能量密度电池发展的必然之选。
2、在固态电解质中，聚合物固态电解质虽然具有柔性、易加工和低成本等优点，但其低的室温离子电导率，限制了其在固态锂金属电池中的应用。尤其是在低温环境下和高电流密度的情况下，电池的能量密度以及循环稳定性大打折扣。
3、综上所述，现有技术的固态电解质不能满足需求，具备下述缺陷：在低温环境下和高电流密度的情况下，电池的能量密度以及循环稳定性大打折扣。
4、因此，亟需提供一种低温固态电解质膜，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：
2、研制开发一种低温固态电解质膜及其制备方法，该低温固态电解质膜通过引入无机固态电解质以及共聚物，有效提高了离子电导率和迁移数；
3、由高离子电导率的有机无机复合固态电解质组成的固态电池不仅能在高倍率下稳定循环，在低温下也能兼顾保证良好的循环稳定性。
4、本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术条件存在的问题，提供一种超薄固态电解质及其制备方法。
5、为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
7、有机无机复合基膜、共聚物及锂盐组成。
8、作为本方案的进一步改进，低温固态电解质膜的厚度为a，满足数量关系：a＝0～30μm。
9、一种低温固态电解质膜的制备方法，包括下述制备步骤：
10、1)将配比后的聚偏氟乙烯-六氟丙烯、无机锂离子导体颗粒和锂盐在溶剂中搅拌，浇筑在聚四氟乙烯衬底上，经真空干燥得到多孔有机无机复合基膜。
11、2)将锂盐、光引发剂，溶解在配比后的单体碳酸乙烯亚乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯的混合溶剂中，得到前体溶液；
12、3)将由步骤a得到的有机无机复合基膜浸泡在b制备得到的前体溶液中；
13、4)将c中浸泡过的膜置于紫外灯下进行固化，得到高离子电导率的固态电解质。
14、作为本方案的进一步改进，步骤1)中无机颗粒在有机无机复合基膜的质量占比为10～50％。
15、作为本方案的进一步改进，所述无机颗粒为石榴石型无机固态电解质和nasicon型无机固态电解质的任意一种或多种；
16、所述锂盐为双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂，溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮中的任意一种或多种。
17、作为本方案的进一步改进，步骤2)中，
18、所述聚乙二醇二丙烯酸酯/碳酸乙烯亚乙酯的质量份比例为0～20％；
19、所述锂盐的浓度是1～2mol/l；
20、所述光引发剂的用量为聚乙二醇二丙烯酸酯和碳酸乙烯亚乙酯总质量份的0.5～5％。
21、作为本方案的进一步改进，步骤2)中，
22、所述的锂盐为双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中的任意一种或多种；
23、所述光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。
24、作为本方案的进一步改进，步骤3)中，浸泡时间为0～24小时。
25、作为本方案的进一步改进，步骤4)中，所述的紫外灯的波长为365nm，固化时间为1～10分钟。
26、与现有技术相比，本专利技术具备下述有益效果：
27、高离子电导率的有机无机复合固态电解质具有较薄的厚度(小于30微米)；无机固态电解质颗粒的加入，不仅提供了好的机械性能，并且赋予其高室温离子电导率和锂离子迁移数，甚至在0℃下也有较高的离子电导率；
28、复合固态电解质在高倍率下稳定循环，甚至在0℃下具有良好的循环性能(1c的倍率下循环了700圈；0℃下，0.2c的倍率循环了100圈；0.2c的倍率下循环了100圈)；
29、能与高负载的镍钴锰三元正极材料匹配，展现出优良的循环稳定性。
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1.一种低温固态电解质膜，其特征在于，低温固态电解质膜包括下述组分：有机无机复合基膜、共聚物及锂盐组成。
2.根据权利要求1所述的超薄固态电解质，其特征在于，低温固态电解质膜的厚度为a，满足数量关系：a＝0～30μm。
3.一种权利要求1或2任意一项所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括下述制备步骤：
4.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤a中无机颗粒在有机无机复合基膜的质量占比为10～50％。
5.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种低温固态电解质膜，其特征在于，低温固态电解质膜包括下述组分：有机无机复合基膜、共聚物及锂盐组成。
2.根据权利要求1所述的超薄固态电解质，其特征在于，低温固态电解质膜的厚度为a，满足数量关系：a＝0～30μm。
3.一种权利要求1或2任意一项所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括下述制备步骤：
4.根据权利要求3所述的低温固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤a中无机颗粒在...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁帅，刘可歆，王竹仪，施利毅，蔡雪松，陶欢，
申请(专利权)人：浙江凤启新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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