System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 复合固态电解质及其制备方法、锂离子电池技术_技高网

复合固态电解质及其制备方法、锂离子电池技术

技术编号:41283314 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-11 09:33
本申请涉及一种复合固态电解质及其制备方法、锂离子电池。其中,复合固态电解质包括卤化物固态电解质和包覆在卤化物固态电解质表面的包覆层,包覆层包括锂盐,锂盐包括第一锂盐,第一锂盐的分解电压U≥4V。本申请中通过在卤化物固态电解质表面包覆一层锂盐牺牲剂,充电时在卤化物固态电解质表面原位分解形成高氧化稳定性、快速导锂的材料,隔绝了电子通路,提升了复合固态电解质的分解电压,实现了与5V高电压正极的匹配。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,特别是涉及一种复合固态电解质及其制备方法、锂离子电池


技术介绍

1、传统技术中,常用的固态电解质分为氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质及卤化物固态电解质,其中,卤化物固态电解质由于兼具较高的离子电导率、高的氧化稳定性、较宽的化学窗口等优点受到了人们的广泛关注。然而由于卤化物固态电解质容易在高电压下发生氧化反应,例如,氯化物固态电解质在约4.3v时会发生氧化反应,进而会导致其无法与lrm、lnmo等高电压正极很好的适配,无法进一步提高电池的容量。


技术实现思路

1、基于此,针对上述问题,本申请提供一种复合固态电解质及其制备方法、锂离子电池,以解决上述技术问题。

2、本申请的第一方面提供了一种复合固态电解质,该复合固态电解质包括卤化物固态电解质和包覆在卤化物固态电解质表面的包覆层,包覆层包括锂盐,锂盐包括第一锂盐,第一锂盐的分解电压u≥4v。

3、在一些实施方式中,包覆层的厚度为1nm~300nm。

4、在一些实施方式中,包覆层和卤化物固态电解质的质量比为0.05%~15%。

5、在一些实施方式中,卤化物固态电解质的粒径大于锂盐的粒径。

6、在一些实施方式中,卤化物固态电解质的粒径d90的范围为1μm~10μm;锂盐的粒径d90的范围为0.5μm~5μm。

7、在一些实施方式中,第一锂盐包括二氟磷酸锂(lipo2f2)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、二草酸硼酸锂(libob)、双草酸二氟磷酸锂(liodfp)中的至少一种。

8、在一些实施方式中,锂盐占包覆层质量的50%~99%。

9、在一些实施方式中,第一锂盐占锂盐质量的70%~100%。

10、在一些实施方式中,包覆层还包括第二锂盐,第二锂盐包括碳酸锂、氟化锂、高氯酸锂,六氟砷酸锂,四氟硼酸锂,六氟磷酸锂,三氟甲基磺酸锂,双三氟甲烷磺酰亚胺锂,双草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、(氟磺酰)(正全氟丁基磺酰)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基锂、双(氟代丙二酸)硼酸锂、双(2-甲基-2-氟丙二酸)硼酸锂、4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的至少一种。

11、本申请的第二方面提供了一种上述第一方面提供的复合固态电解质的制备方法,包括以下步骤:

12、s1、制备卤化物固态电解质;

13、s2、按质量比100:(0.05~15)称取步骤s1制备的卤化物固态电解质和锂盐,放入球磨装置中进行球磨,得到复合固态电解质。

14、本申请的第三方面提供了一种锂离子电池,该锂离子电池包括复合正极、负极以及设置于两者之间的固态电解质膜,其中,

15、复合正极包括上述第一方面提供的复合固态电解质;

16、固态电解质膜包括未包覆的卤化物固态电解质和/或上述第一方面提供的复合固态电解质。

17、本申请中通过在卤化物固态电解质表面包覆一层锂盐牺牲剂,充电时在卤化物固态电解质表面原位分解形成高氧化稳定性、快速导锂的材料,例如lif、libo2、li3po4等,隔绝了电子通路,由该材料及卤化物固态电解质组成的复合固态电解质的分解电压增大,实现了与5v高电压正极的匹配。

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【技术保护点】

1.一种复合固态电解质,其特征在于,所述复合固态电解质包括卤化物固态电解质和包覆在所述卤化物固态电解质表面的包覆层,所述包覆层包括锂盐,所述锂盐包括第一锂盐,所述第一锂盐的分解电压U≥4V。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述包覆层的厚度为1nm~300nm。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述包覆层和所述卤化物固态电解质的质量比为0.05%~15%。

4.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述卤化物固态电解质的粒径大于所述锂盐的粒径。

5.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述第一锂盐包括二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、双草酸二氟磷酸锂(LiODFP)中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述锂盐占所述包覆层质量的50%~99%。

7.根据权利要求1~6任一项所述的复合固态电解质,其特征在于,所述第一锂盐占所述锂盐质量的70%~100%。

>8.根据权利要求1~6任一项所述的复合固态电解质,其特征在于,所述包覆层还包括第二锂盐,所述第二锂盐包括碳酸锂、氟化锂、高氯酸锂,六氟砷酸锂,四氟硼酸锂,六氟磷酸锂,三氟甲基磺酸锂,双三氟甲烷磺酰亚胺锂,双草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、(氟磺酰)(正全氟丁基磺酰)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基锂、双(氟代丙二酸)硼酸锂、双(2-甲基-2-氟丙二酸)硼酸锂、4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的至少一种。

9.一种权利要求1~8任一项所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括复合正极、负极以及设置于两者之间的固态电解质膜,其中,

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【技术特征摘要】

1.一种复合固态电解质,其特征在于,所述复合固态电解质包括卤化物固态电解质和包覆在所述卤化物固态电解质表面的包覆层,所述包覆层包括锂盐,所述锂盐包括第一锂盐,所述第一锂盐的分解电压u≥4v。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述包覆层的厚度为1nm~300nm。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述包覆层和所述卤化物固态电解质的质量比为0.05%~15%。

4.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述卤化物固态电解质的粒径大于所述锂盐的粒径。

5.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在于,所述第一锂盐包括二氟磷酸锂(lipo2f2)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、二草酸硼酸锂(libob)、双草酸二氟磷酸锂(liodfp)中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的复合固态电解质,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘家豪张雪易红明
申请(专利权)人:清陶昆山能源发展股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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