[发明专利]锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质，其特征在于：由PEO、Li₄Ti₅O₁₂粒子和锂盐组成；其中锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶2～32；Li₄Ti₅O₁₂粒子与PEO的质量比为0.01～0.25∶1；所述锂盐为LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃或LiTFSI。

2.根据权利要求1所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质，其特征在于：Li₄Ti₅O₁₂粒子的粒径为0.05～1um。

3.根据权利要求1所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质，其特征在于：锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶6～20；Li₄Ti₅O₁₂粒子与PEO的质量比为0.05～0.20∶1。

4.根据权利要求3所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质，其特征在于：锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶8～16；Li₄Ti₅O₁₂粒子与PEO的质量比为0.1～0.15∶1。

5.制备权利要求1所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将锂盐与有机溶剂混合搅拌均匀，然后将PEO粉末加入上述混合液中继续搅拌至均匀，其中锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶2～32；PEO与溶剂的质量比1∶10～100；

(2)将Li₄Ti₅O₁₂粒子与有机溶剂混合，其中Li₄Ti₅O₁₂粒子粒径为0.05～1um与PEO的质量比为0.01～0.25∶1，搅拌均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物料混合、搅拌均匀，浇注到模具，室温条件下干燥，脱模即得。

6.根据权利要求5所述制备锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质的方法，其特征在于：所述的溶剂为乙腈、丙酮中的至少一种。

7.根据权利要求6所述制备锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质的方法，其特征在于：所述的PEO分子量为10～60万；所述的锂盐为LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃或LiTFSI。

8.根据权利要求5～7任一项所述制备全固态聚合物电解质的方法，其特征在于：Li₄Ti₅O₁₂粒子的粒径为0.05～1um。

9.根据权利要求8所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质，其特征在于：锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶6～20；Li₄Ti₅O₁₂粒子与PEO的质量比为0.05～0.20∶1；进一步优选，锂盐与PEO中EO基的摩尔比为1∶8～16；Li₄Ti₅O₁₂粒子与PEO的质量比为0.1～0.15∶1。

10.锂-硫二次电池，其特征在于：包括正极材料、负极材料和权利要求1～5任一项所述的锂-硫二次电池用全固态聚合物电解质。