复合固态电解质膜及其制备方法和应用.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CN109818053A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910063954.X(22)申请日2019.01.23(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区华城中路168号(72)发明人王磊梭楚姆·乔伊库马尔吕文彬郑晓醒周龙捷(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.H01M10/0562(2010.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图4页(54)发明名称复合固态电解质膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开一种复合固态电解质膜及其制备方法和应用。其中，制备复合固态电解质膜的方法包括：(1)将有机溶剂和粘结剂混合，以便得到混合胶液；(2)将所述混合胶液与硫化物电解质混合制浆，以便得到混合浆液；(3)将所述混合浆液形成在所述基膜的至少一部分上，以便得到复合固态电解质膜，其中，在步骤(1)中，所述有机溶剂为选自二氯甲烷、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、甲苯、2，4-二甲基-3-戊酮、一氯代苯、二甲苯、苯甲醚、环己酮、1，3，5-三甲苯、正癸烷和甲基甲酰胺中的至少之一。采用本申请的方法得到的复合固态电解质膜同时具有柔性好，强度高，韧性好，离子电导率高和热稳定性好的优势。CN109818053ACN109818053A权利要求书1/1页1.一种制备复合固态电解质膜的方法，其特征在于，包括：(1)将有机溶剂和粘结剂混合，以便得到混合胶液；(2)将所述混合胶液与硫化物电解质混合制浆，以便得到混合浆液；(3)将所述混合浆液形成在所述基膜的至少一部分上，以便得到复合固态电解质膜，其中，在步骤(1)中，所述有机溶剂为选自二氯甲烷、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、甲苯、2，4-二甲基-3-戊酮、一氯代苯、二甲苯、苯甲醚、环己酮、1，3，5-三甲苯、正癸烷和甲基甲酰胺中的至少之一。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机溶剂与所述粘结剂的质量比为5～50：1，优选10～20：1，任选的，在步骤(1)中，所述粘结剂为选自PVDF5130、PVDF75130、PVDF21216、PVDF6020、PVDF-HVS900、PVDF-HFP和PEO中的至少之一，任选的，在步骤(1)中，所述粘结剂的分子量为20万～500万。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合胶液与所述硫化物电解质的质量比为0.9～3：1，优选1.2～1.6：1，任选的，在步骤(2)中，所述硫化物电解质为xLi2S(1-x)P2S5及其衍生物，其中，x为0.2～0.8，任选的，在步骤(2)中，所述硫化物电解质为Li10GeP2S12、Li6PS5Cl、Li10SnP2S12及其含有掺杂物的化合物，任选的，在步骤(2)中，所述掺杂物为Si、Ta、Hf、Sc、LiI、ZnO和P2O5中的至少之一。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述混合浆液与所述基膜的液固质量比为80～400：1，优选120～160：1，任选的，在步骤(3)中，所述基膜为多孔薄膜。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述多孔薄膜为PAN膜、复合PAN膜、PP-PE复合膜或PET膜。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合浆液形成在所述基膜的上表面和/或下表面。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质膜的厚度为10～150微米。8.一种复合固态电解质膜，其特征在于，所述复合固态电解质膜采用权利要求1-7中任一项所述的方法制备得到。9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池具有采用权利要求1-7中任一项所述的方法得到的复合固态电解质膜或采用权利要求8所述的复合固态电解质膜。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求9所述的锂电池。2CN109818053A说明书1/8页复合固态电解质膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂电池技术领域，特别涉及一种复合固态电解质膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]在众多的电池体系中，锂电池以其高能量密度，无记忆效应和相对良好的环境友好性而成为能量储存和转化系统中的主力军。随着人们对锂电池的能量密度和安全性能的要求日益提高，固态锂电池将会成为新一代高能量密度和高安全性的电池首选。固态电池中的关键技术之一是固态电解质隔膜技术，隔膜的好坏直接影响电池的能量密度，安全性，倍率性能和高低温性能等。[0003]固态电解质分三大类：氧化物电解质、硫化物电解质和聚合物电解质。采用这三种电解质的纯物质作为固态电池的隔膜层都有各自的问题，氧化物可以制备成致密的陶瓷片，