一种用于固态锂电池的高安全电解质膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于固态锂电池的高安全电解质膜及其制备方法，高安全电解质膜包括顺序排列的骨架层、阻燃电解质层和增强层，所述阻燃电解质层包括阻燃剂、添加剂、聚合物电解质和无机固态电解质颗粒；所述骨架层具有三维多孔结构，所述阻燃电解质层部分填充于骨架层内部。本发明专利技术的填充于骨架层与增强层之间的阻燃电解质层中的十溴二苯乙烷在高温下，与氧化钙反应形成了氢溴酸(g)和CaBr<subgt;2</subgt;(s)，在火灾过程中分别在气态相和固相中表现出不同的灭火性能。1)快速生成的CaBr<subgt;2</subgt;持续于固相，阻碍了电解质的链分解。2)气态氢溴酸通过清除气相中的自由基，有效减轻火焰。抑制燃烧过程中的自由基反应来达到高效的阻燃作用，提高电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态锂金属电池，尤其是涉及一种用于固态锂电池的高安全电解质膜及其制备方法。

技术介绍

1、锂电池广泛应用在航模航拍、电动工具等领域，为了应对电动汽车和便携式电子设备的快速发展,迫切需要具有高能量密度的充电电池。金属锂由于其高的理论比能量(3860mah/g)和极低的还原电位(相对于标准氢电极为-3.04v)，是用于开发高能量密度电池的非常有希望的阳极。但是，锂金属在循环过程中，负极形成的sei膜不均匀且易碎，这会导致锂沉积/溶解不均匀以及sei反复开裂/修复。此外，长期循环过程中由不均匀的锂沉积引起的锂枝晶的连续生长导致电芯内部微短路，引发过充问题，在过充情况下，电池电压急剧增大，引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，进而产生大量的气体并放出大量的热，电池容易出现爆炸、起火等不安全隐患的现象，安全问题很大程度上制约着锂电池行业的发展。如何提升锂离子电池的安全性能已成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。为了改善锂离子电池的安全性能，研究者们提出了不少策略，比如在电解液中添加具有阻燃功能的添加剂、在膈膜表面涂覆有机/无机阻燃剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，高安全电解质膜包括顺序排列的骨架层、阻燃电解质层和增强层，所述阻燃电解质层包括阻燃剂、添加剂、聚合物电解质和无机固态电解质颗粒；所述骨架层具有三维多孔结构，所述阻燃电解质层部分填充于骨架层内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。

3.根据权利要求2所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述阻燃剂的粒径为0.01μm～0.5μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述添加剂为氧化钙,...

【技术特征摘要】

1.一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，高安全电解质膜包括顺序排列的骨架层、阻燃电解质层和增强层，所述阻燃电解质层包括阻燃剂、添加剂、聚合物电解质和无机固态电解质颗粒；所述骨架层具有三维多孔结构，所述阻燃电解质层部分填充于骨架层内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。

3.根据权利要求2所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述阻燃剂的粒径为0.01μm～0.5μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述添加剂为氧化钙,粒径为30nm-70nm。

5.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述聚合物电解质为pvdf、pvdf-hfp、pvp、pan、eva、pmma中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的高安全电解质膜，其特征在于，所述无机固态电解质颗粒为nasicon型lim2(po4)3，li1+xalxti2-x(po4)3(latp)，li1+xalxge2-x(po4)3(lagp)，其中，m＝ti、ge、hf，0＜x＜2；钙钛矿型li0.34la0.56tio3，li0.5la0.5tio3；lisicon型li14zn(geo4)4；石榴石型li5la3r2o12(r＝nb或ta)、li6al...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐光盛，李羿晖，杨杰，李文贺，林久，崔言明，戈志敏，
申请(专利权)人：浙江锋锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：