一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池.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CN113363572A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110616369.5(22)申请日2021.06.02(71)申请人昆山宝创新能源科技有限公司地址215333江苏省苏州市昆山市昆山开发区蓬溪中路1号(72)发明人谢普梁世硕袁康文佳琪(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人张建珍(51)Int.Cl.H01M10/0565(2010.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池(57)摘要本发明公开了一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池，该复合固态电解质的原料组分包括含硫元素的聚合物、锂盐和无机硫化物电解质；含硫元素的聚合物中含C‑Sx‑C键，其中，x为正整数。由上，该复合固态电解质采用包括特定含硫元素的聚合物、锂盐和无机硫化物电解质复合而成，具有优异的力学性能和高离子导电率，且原料成本低。CN113363572ACN113363572A权利要求书1/1页1.一种复合固态电解质，其特征在于，所述复合固态电解质的原料组分包括含硫元素的聚合物、锂盐和无机硫化物电解质；所述含硫元素的聚合物中含C‑Sx‑C键，其中，x为正整数。2.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述复合固态电解质的原料组分包括：30wt％～99.7wt％含硫元素的聚合物、0.1wt％～50wt％锂盐和0.1wt％～70wt％无机硫化物电解质。3.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述含硫元素的聚合物选自聚硫醚、聚硫胶、聚苯硫醚中的至少一种。4.根据权利要求1所述的复合固态电解质，其特征在于，所述无机硫化物电解质选自二元硫化物电解质、三元硫化物电解质中的至少一种。5.根据权利要求4所述的复合固态电解质，其特征在于，所述二元硫化物电解质选自L2S‑P2S5；所述三元硫化物电解质选自L2S‑P2S5‑MS、L2S‑P2S5‑MCl、硫银锗矿型三元硫化物电解质中的至少一种，其中，M元素为金属元素、Si元素、As元素中的任一种；优选地，所述金属元素选自Ge、Al、Sn、Pb、Sb中的任一种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合固态电解质，其特征在于，所述原料组分还包括0.01～10wt％添加剂，所述添加剂选自阻燃剂、界面改性剂、界面成膜剂、表面活性剂中的至少一种。7.权利要求1至6中任一项所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：将各原料组分与有机溶剂混合均匀，而后浇筑或流延成型。8.根据权利要求7所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，将各原料组分混合均匀，具体包括：将锂盐溶于有机溶剂中，而后加入含硫元素的聚合物和无机硫化物电解质，混合均匀。9.权利要求1至6中任一项所述的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：将各原料组分混合，而后通过熔融挤出流延成型。10.一种固态电池，其特征在于，包括权利要求1至6中的任一项所述的复合固态电解质。2CN113363572A说明书1/6页一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池技术领域[0001]本发明涉及固态电池技术领域，尤其是涉及一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池。背景技术[0002]固态电池是采用固态电解质的锂离子电池，其结构中不含液体，所有材料都以固态形式存在。固态电解质作为固态电池的核心，具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题等优点，因而固态电池具有高安全性、长寿命和高能量密度。然而，目前常用的固态电解质，如聚合物固态电解质、无机氧化物电解质、无机卤化物电解质因电导率距液体电解液尚有数量级差距，所以很难实际应用；无机硫化物电解质电导率最高可达2.2x10‑2S/cm，比液体电解液还高一个数量级，是一种非常理想的固态电解质材料，然而，无机硫化物电解质成本高，且其易与溶剂、聚合物粘接剂发生反应而失效。此外，目前还出现了一些复合电解质，其中较为常见的是由聚氧化物乙烯与锂盐、无机氧化物复合而成的复合电解质，但其离子导电率较低。少许报道的含有硫化物电解质的复合电解质也多是聚氧化乙烯与无机硫化物电解质的溶液混合后浇筑成型的复合材料，而此种复合电解质材料中的硫化物电解质可以促进聚氧化乙烯分解、恶化复合材料性能，实用性不强。因此，迫切需要寻求一种具有优异力学性能和高离子导电率的复合固态电解质。发明内容[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种复合固态电解质及其制备方法和固态电池。[0004]本发明的第一方面，提出了一种复合固态电解质，其原料组分包括含硫元素的聚合物、锂盐和无机硫化物电解质；所述含