[发明专利]一种有机-无机复合固体电解质及制备方法

说明书

本发明公开了一种有机‑无机复合固体电解质及制备方法，采用有机聚合物和无机氧化物固体电解质粉体复合的方案，实现刚柔并济，制备高电导率同时具有柔性的有机/无机复合电解质；同时本发明大幅度提高无机氧化物固体电解质的含量，去除聚合物电解质中的锂盐，有效抑制复合电解质与负极金属锂接触使用时产生锂枝晶，造成刺穿电解质而发生内短路问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种有机-无机复合固体电解 质及制备方法。

背景技术

现有的锂离子电池采用有机液态电解质，具有易燃、电化学窗口较低的问题， 无法满足未来电池高比能、高安全性的双重要求。固体电解质由于不可燃，高电 化学窗口，很有潜力替代液体电解液发展固态锂金属电池，提高电池的能量密度 和安全性。

目前固体电解质主要包括无机硫化物、无机氧化物和聚合物三种，每种固体 电解质都有各自的缺点。硫化物对空气不稳定，与空气中的水接触容易产生有毒 的H2S气体，氧化物太脆同时具有较大的电极/电解质界面阻抗，聚合物的离子 电导率和电化学窗口较低。目前的研究专利针对分别存在的问题展开，公开号为 CN103003890A的中国专利，公开了硫化物固体电解质玻璃、硫化物固体电解质 玻璃的制造方法和固体锂电池，通过将硫化物固体电解质玻璃的组成调整为原酸 组成，能够减少硫化氢产生量，例如对于Li2S-P2S5体系，Li3PS4相当于原酸组 成，对应的Li2S:P2S5的比例为75:25。公开号为CN106159318A的中国专利，公 开了石榴石型固体电解质支撑的新型片式固态二次锂电池及其制备方法，通过采 用添加锂离子导体的复合正极减少正极/Li7La3Zr2O12的界面阻抗。公开号为CN101276658A的中国专利，公开了一种无机/有机纳米复合固体电解质及其制 备方法，通过在聚合物电解质PEO-LiClO4中加入惰性填料水滑石纳米片LDHNS 来提高聚合物电解质的离子电导率。但公开的现有技术中无机氧化物固体电解质 脆性较大、聚合物固体电解质离子电导率较低的问题均不能解决。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种有机-无机复 合固体电解质及制备方法，

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明一方面提供一种有机-无机复合固体电解质制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，制备无机电解质粉体，将定量的无机电解质前驱体用固相法得到 无机电解质，经过研磨、过筛得到无机电解质粉体；

步骤S2，制备有机电解质溶液，将一定量去除锂盐的有机电解质加入溶剂 中，通过超声和磁石搅拌均匀，得到有机电解质溶液；

步骤S3，混合，将无机电解质粉体按一定比例加入到有机电解质溶液中， 分散均匀，得到混合溶液；

步骤S4，制备有机/无机复合固体电解质，将混合溶液倒在玻璃板或聚四氟 乙烯板上，制成均匀层液，待溶剂挥发后得到有机/无机复合固体电解质膜。