一种高能固态电池及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108346819A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810131325.1(22)申请日2018.02.09(71)申请人徐鸿翔地址210048江苏省南京市沿江工业开发区化建一村44幢203室(72)发明人徐鸿翔(51)Int.Cl.H01M10/056(2010.01)H01M10/058(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书16页(54)发明名称一种高能固态电池及其制备方法(57)摘要本发明涉及电池领域，尤其涉及一种高能固态电池及其制备方法。所述高能固态电池包括电池正极、电池负极以及设置在电池正极和电池负极之间的固态电解质膜；所述固态电解质膜，以重量份计，至少包括以下组分：聚合物基体100份；锂盐1～30份；填料10～55份；增塑剂1～25份；所述聚合物基体选自：聚环氧乙烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸亚丙酯、聚氯乙烯、偏氟乙烯/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物；所述锂盐选自：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2中的任意一种或几种的混合。CN108346819ACN108346819A权利要求书1/2页1.一种高能固态电池，其特征在于，所述高能固态电池包括电池正极、电池负极以及设置在电池正极和电池负极之间的固态电解质膜；所述固态电解质膜，以重量份计，至少包括以下组分：所述聚合物基体选自：聚环氧乙烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸亚丙酯、聚氯乙烯、偏氟乙烯/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中的任意一种或几种的混合；所述锂盐选自：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2中的任意一种或几种的混合。2.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述偏氟乙烯/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中，所述偏氟乙烯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯之间的重量比为：100：(15～35)：(1～10)：(1～3)：(40～70)。3.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述填料为改性石墨烯，所述改性石墨烯为MCM-48/磺化石墨烯复合材料。4.如权利要求3所述的高能固态电池，其特征在于，所述MCM-48/磺化石墨烯复合材料中，MCM-48与磺化石墨烯的重量比为1：(0.5～3)。5.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述增塑剂选自：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任意一种或几种的混合。6.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述固态电解质膜的制备方法至少包括以下步骤：在惰性气体的保护下，将聚合物基体和锂盐溶解在有机溶剂DMF中，搅拌溶解后，再加入填料和增塑剂，搅拌均匀后，得到透明粘稠液，浇注于聚四氟乙烯板上流延成膜，真空干燥后得到固态电解质膜。7.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述电池正极，以重量份计，至少包括2CN108346819A权利要求书2/2页8.如权利要求7所述的高能固态电池，其特征在于，所述粘结剂为苯乙烯/烯丙基-β-环糊精共聚物。9.如权利要求1所述的高能固态电池，其特征在于，所述电池负极选自：金属锂、金属锂合金、石墨、硬碳、二硫化钼、钛酸锂、碳硅复合材料、碳锗复合材料、碳锡复合材料中的任意一种或几种的混合。10.如权利要求1～9任意一项所述的高能固态电池的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：将电池正极、固态电解质膜和电池负极依次放入不锈钢纽扣电池壳中，进行组装，使用液压机，在10MPa的压力下保持30s，即可得到高能固态电池。3CN108346819A说明书1/16页一种高能固态电池及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电池领域，尤其涉及一种高能固态电池及其制备方法。背景技术[0002]进入21世纪以来，随文明的进步和经济的发展，人类对能源的需求与依赖越来越大，但传统的化石能源面临枯竭，人们对能源的需要则倾向于可持续、环境友好的新能源体系。在自然界中有很多可再生清洁能源，如太阳能、风能、潮汐能等，这些能源可以转化为电