[发明专利]一种无机填料复合PEO固体电解质材料及制备方法和全固态电池

权利要求书

1.一种无机填料复合PEO固体电解质材料，其特征在于，由聚氧化乙烯、具有高离子电导率的无机粉体及锂盐按以下质量百分比组成：

聚氧化乙烯 5％～80％；

无机粉体 1％～80％；

锂盐 1％～30％；

聚氧化乙烯中氧原子和锂盐中锂原子的质量比为8:1～20:1，无机粉体的质量为聚氧化乙烯与锂盐质量之和的2～80％。

2.根据权利要求1所述的无机填料复合PEO固体电解质材料，其特征在于，聚氧化乙烯的粘均分子量Mv为5×10³～9×10⁶。

3.根据权利要求1所述的无机填料复合PEO固体电解质材料，其特征在于，所述的锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟硼酸锂、LiBOB、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂和草酸磷酸锂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的无机填料复合PEO固体电解质材料，其特征在于，无机粉体为Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li₁₀GeP₂S₁₂、Li₂O-Al₂O₃-TiO₂-P₂O₅中的至少一种，无机粉体的平均粒径为100nm～20μm，离子电导率为10^-3～10^-4S·cm^-1。

5.一种权利要求1所述的无机填料复合PEO固体电解质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：将锂盐加入到有机溶剂中，搅拌至完全溶解；

B：将无机粉体加入到步骤A所制备的溶液中，搅拌均匀；

C：在步骤B所制备的均匀混合溶液中加入聚氧化乙烯，搅拌形成均匀的悬浊液；

D：将步骤C制备得到的悬浊液倾倒在模具中，干燥后得到固体电解质材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙腈、丙酮、乙醇和NMP中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤A中的搅拌时间为10～30min，步骤B中的搅拌时间为30～60min，步骤C中搅拌时温度为20℃～90℃，搅拌时间为12h～24h。

8.一种全固态电池，包括含有正极活性材料的正极层、含有负极活性材料的负极层和复合固体电解质层，复合固体电解质层位于所述正极层与负极层之间，其特征在于，复合固体电解质层采用权利要求1所述的无机填料复合PEO固体电解质材料。