[发明专利]固态电解质膜片及锂离子电池

权利要求书

1.一种固态电解质膜片，含有固态电解质晶体颗粒以及粘结剂，其特征在于，所述固态电解质晶体通式为(Li_mZ_n)MP₂X₁₂，所述固态电解质晶体属于三斜晶系和P₁空间群；

其中，Z为高价金属元素，其化合价大于1价且小于等于3价，所述高价金属元素Z为Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt、Hg中的至少一种；

M为Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一种；

X为O、S或Se中的至少一种；

m为8～11的有理数；

n为0～2的有理数；

其中，在所述固态电解质膜片中，80%以上的(Li_mZ_n)MP₂X₁₂晶体颗粒的晶轴c轴方向与固态电解质膜片平面夹角α₁为-15°≤α₁≤15°。

2.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述(Li_mZ_n)MP₂X₁₂晶体颗粒的晶轴c轴方向与固态电解质膜片平面夹角α₁为-5°≤α₁≤5°。

3.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述高价金属元素Z为Mg、Ca、Ba、Ga、Zn中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述固态电解质的通式(Li_mZ_n)MP₂X₁₂中M优选为Ge、Si、Sn中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述固态电解质膜片中，不同(Li_mZ_n)MP₂X₁₂晶体颗粒的晶轴c轴之间的夹角α₂为-15°≤α₂≤15°或75°≤α₂≤105°。

6.根据权利要求5所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述固态电解质膜片中，不同(Li_mZ_n)MP₂X₁₂晶体颗粒的晶轴c轴之间的夹角α₂优选为-5°≤α₂≤5°或85°≤α₂≤95°。

7.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述粘结剂为聚硅脂与聚偏二氟乙烯（PVDF）其中的一种。

8.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述固态电解质膜片中，Li_mZ_nMP₂X₁₂晶体颗粒的c轴方向粒径为0.05～200μm。

9.根据权利要求1所述的固态电解质膜片，其特征在于，所述固态电解质膜片的厚度为0.01～0.5mm。

10.一种锂离子电池，包括：

正极极片，含有正极活性材料；

负极极片，含有负极活性材料；以及

固态电解质，间隔于正、负极片之间，其特征在于，

所述固态电解质为权利要求1-9中任一项所述的固态电解质膜片。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料选自钴酸锂、锰酸锂、镍锰材料、磷酸铁锂、镍钴锰三元材料中的一种。

12.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性材料选自锂金属、硬碳、软碳中的一种。