复合固态电解质及其制备方法和电池技术

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电池，该复合固态电解质包括锂盐、聚甲醛、增塑剂和无机填料，增塑剂和聚甲醛的质量比为1:50~1:4。当增塑剂占比较小时，不能有效地抑制聚甲醛的结晶，复合固态电解质离子电导率较低；而当增塑剂占比较大时，电解质机械性能较差。因此适量的增塑剂能够提高聚甲醛基电解质的离子电导率，同时使电解质保持良好的机械性能。本申请提供的聚甲醛基的复合固态电解质的室温离子电导率可达到1.43 mS/cm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种复合固态电解质及其制备方法和电池。

技术介绍

1、全固态锂电池已经有较长的研发历史。近年来，具有较高离子电导率的新型无机固态电解质正在得到开发。例如，li6.75la3zr1.75ta0.25o12，li3.25ge0.25p0.75s4，li10gep2s12分别表现出高达8.7 × 10-4s/cm，2.2 × 10-4s/cm，1.2 × 10-2 s/cm的室温离子电导率。然而，无机固态电解质较高的力学强度容易与锂金属负极间硬接触，导致较大的接触电阻。研究人员进而转变方向，寻找与锂金属负极界面接触更紧密的固态电解质。一系列的聚合物基固态电解质被开发出来并得到了应用。聚合物质轻，柔韧性好，与电极的界面接触阻抗小，能够满足高能量密度电池的使用需求。然而在室温条件下，聚合物的离子电导率和离子迁移数均很低，这容易导致锂离子的聚集和极化，形成锂枝晶，并易于刺穿力学强度低的聚合物电解质，最终导致电池短路失效。此外，聚合物固态电解质的电压窗口一般较低，这限制了电池能量密度的提高。

2、此时，研究人员转而将无机固态电本文档来自技高网...

【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：锂盐、聚甲醛、增塑剂和无机填料，所述增塑剂和所述聚甲醛的质量比为1 : 50 ~ 1 : 4。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐中的锂离子与所述聚甲醛中氧原子的化学计量比为1 : 30 ~ 1 : 6。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述增塑剂包括碳酸丙烯酯、丁二腈和三甘醇二甲醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐包括双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂、双（氟磺酰）亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草...

【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：锂盐、聚甲醛、增塑剂和无机填料，所述增塑剂和所述聚甲醛的质量比为1 : 50 ~ 1 : 4。

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐中的锂离子与所述聚甲醛中氧原子的化学计量比为1 : 30 ~ 1 : 6。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述增塑剂包括碳酸丙烯酯、丁二腈和三甘醇二甲醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐包括双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂、双（氟磺酰）亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸锂和高氯酸锂中的一种或多种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的复合固态电解质，其特征在于，所述无机填料包括锂镧锆氧、锂镧锆钽氧、锂镧锆钛氧、锂镧钛氧、钛酸镧锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂锗磷硫、锂磷硫氯、锂铝镓磷酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小荣，张庆波，孙德兴，刘洋，易斌，刘健达，秦啸天，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：