一种复合固态电解质膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合固态电解质膜及其制备方法和应用，属于锂电池固态电解质领域，包括：将固态电解质粉末与碳前驱体粉末压制成膜后进行梯度升温煅烧，得到三维骨架多孔陶瓷膜；将锂盐、聚合物单体和引发剂均匀混合制备聚合溶液；将聚合溶液滴加到三维骨架多孔陶瓷膜上，经热聚合后得到复合固态电解质膜。本发明专利技术针对无机固态电解质，通过原位构建复合固态电解质膜的方式，得到了一种离子传导率高以及界面相容性好的复合固态电解质膜，有效解决了无机固态电解质离子电导率低、界面接触差以及不耐高压的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池固态电解质领域，具体涉及一种复合固态电解质膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂电池相对于传统的铅酸电池具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应等优点，已经广泛应用于电动汽车、便携式电子设备以及大规模电网储能等领域。传统的液态锂电池存在能量密度低，在遭受碰撞刺穿等意外情况时容易燃烧爆炸等问题。使用固态电解质替代隔膜和易燃的有机电解液的固态锂电池具有热稳定性好、能量密度高、安全性高等优点，成为下一代锂电池的重要发展方向。

2、目前单一的固态电解质膜存在离子电导率较低，在匹配高压正极时易发生氧化分解，与电极之间的界面相容性较差，存在较大的界面电阻等问题，无法满足实际应用的需求。针对以上问题，发展兼具高离子传导、良好的稳定性和界面相容性的复合固态电解质是固态电池发展的关键。

3、无机/聚合物型复合电解质膜能够有效结合无机固态电解质与聚合物固态电解质的特点，实现“刚柔并济”，保证良好的界面接触。传统的三明治结构（有机-无机-有机）的复合固态电解质依然存在较大的界面电阻，无法提升无机固态电解质内部的离子电导率，同时，该结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中：所述的固态电解质粉末为LLZO、LLTO、LATP和LAGP中的一种；碳前驱体粉末为PEO、PAN、PVDF、PMMA和壳聚糖中的一种；固态电解质粉末和碳前驱体粉末的质量比为10-30:1；研磨时间为0.5h。

3.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中：所述压制的压力为250-300MPa。

4.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中：所...

【技术特征摘要】

1.一种复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中：所述的固态电解质粉末为llzo、llto、latp和lagp中的一种；碳前驱体粉末为peo、pan、pvdf、pmma和壳聚糖中的一种；固态电解质粉末和碳前驱体粉末的质量比为10-30:1；研磨时间为0.5h。

3.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中：所述压制的压力为250-300mpa。

4.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中：所述电解质膜煅烧方式为两阶段梯度升温，梯度升温阶段1的温度为300-500℃，升温速率为3-5℃/min，煅烧时间为2-4h，煅烧阶段2的温度为800-1000℃，升温速率为2-5℃/min，煅烧时间为6-10h。

5.根据权利要求1所述复合固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中：所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：解肖斌，任俊锋，杜鹏，赵超，费轲，李祥，潘仕琪，孔德斌，秦欣，杨慧，
申请(专利权)人：山东海化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：