一种复合固态电解质及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114497683A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202111631817.5(22)申请日2021.12.28(71)申请人广东微电新能源有限公司地址516006广东省惠州市仲恺高新区东江高新科技产业园东兴片区兴举西路4号(72)发明人王潇晗范鑫铭黄培英陈志勇(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师张秋弟(51)Int.Cl.H01M10/052(2010.01)H01M10/058(2010.01)H01M10/056(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种复合固态电解质及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种复合固态电解质及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：将一定量的烷基氧杂环丁烷单体与催化剂及第一有机溶剂混合后，在20～50℃条件下，恒温反应20～30h，得到溶液A；S2：将所述溶液A逐滴加入冰水中进行沉淀，分离干燥得到超支化醚类聚合物颗粒；S3：将所述超支化醚类聚合物颗粒溶解于第二有机溶剂中，得到溶液B，将一定量的高分子树脂溶解于第三有机溶剂中，得到溶液C；S4：将所述溶液B和所述溶液C混合后，加入锂盐，混合均匀得到浆料，将所述浆料涂覆到聚烯烃隔膜上，干燥得到所述复合固态电解质。该复合电解质可实现宽电化学稳定窗口、高离子电导和刚柔并济的机械性能。CN114497683ACN114497683A权利要求书1/1页1.一种复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将一定量的烷基氧杂环丁烷单体与催化剂及第一有机溶剂混合后，在20～50℃条件下，恒温反应20～30h，得到溶液A；S2：将所述溶液A逐滴加入冰水中进行沉淀，分离干燥得到超支化醚类聚合物颗粒；S3：将所述超支化醚类聚合物颗粒溶解于第二有机溶剂中，得到溶液B，将一定量的高分子树脂溶解于第三有机溶剂中，得到溶液C；S4：将所述溶液B和所述溶液C混合后，加入锂盐，混合均匀得到浆料，将所述浆料涂覆到聚烯烃隔膜上，干燥得到所述复合固态电解质。2.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述烷基氧杂环丁烷单体为包括3‑乙基‑3‑羟甲基氧杂环丁烷、3‑甲基‑3‑羟甲基氧杂环丁烷、3，3‑双羟甲基‑1‑氧杂环丁烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述催化剂为三氟化硼乙醚、草酸、草酸亚锡中的至少一种；所述第一有机溶剂为二氯甲烷、丙烷、正己烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述烷基氧杂环丁烷单体、所述催化剂及所述有机溶剂的体积比为(2～3)∶(1～1.5)∶(1～3)。5.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S3步骤中所述高分子树脂为包括1，1，2，3，3，3‑六氟‑1‑丙烯与1，1‑二氟乙烯的聚合物、聚亚苯基砜树脂中的至少一种。6.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S3步骤中所述溶液B的浓度为0.05～0.1g/mL；所述溶液C的浓度为0.05～0.1g/mL。7.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S4步骤中所述溶液B与所述溶液C的体积比为(2～4)∶(3～5)。8.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S4步骤中所述锂盐为LiTFSI、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2中的至少一种。9.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，S4步骤中所述锂盐在所述浆料中的浓度为0.01～0.05g/mL。10.一种复合固态电解质，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到。2CN114497683A说明书1/4页一种复合固态电解质及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂电池电解质技术领域，特别是涉及一种复合固态电解质及其制备方法。背景技术[0002]便携式电子设备、电动汽车和智能电网日益增长的需求，推动了电化学储能系统的变革和发展。为追求高性能二次电池，金属锂因其极高的理论比容量(3860mAh/g)、低质量密度(0.53g/cm)和超低的氧化还原电位(‑3.04Vvs标准氢电极)而成为理想的负极材料。然而，在满足高能量密度的同时，传统液态金属锂电池(LMBs)不可控的界面副反应、锂枝晶和死锂的生成，使得安全性成为锂金属电池面临的重要挑战。与传统液态有机电解质相比，具有高离子电导、宽电化学稳定窗口、刚柔并济界面和易于加工的固态电解质(SSEs)是发展高比能高安全锂电池的关键。聚环氧乙烷(PEO)基聚醚电解质因其