[发明专利]导电陶瓷复合隔膜和固态电池

权利要求书

1.一种导电陶瓷复合隔膜，其包括：

多孔基膜，和

在所述多孔基膜一侧或两侧上涂覆的导电陶瓷复合涂层；

其中，所述导电陶瓷复合涂层包括有机聚合物、纳米无机固态电解质、高分子接枝改性陶瓷、粘结剂和润湿剂；

其中，基于所述导电陶瓷复合涂层的总重量，所述有机聚合物的含量为5～80wt％，所述纳米无机固态电解质的含量为10～85wt％，所述高分子接枝改性陶瓷的含量为1～20wt％，所述粘结剂的含量为1～12wt％，所述润湿剂的含量为0.1～0.5wt％，

其中，所述有机聚合物为选自聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚碳酸乙烯酯的至少一种；

所述纳米无机固态电解质为选自锂镧锆氧、磷酸钛铝锂、铝锂锗磷的至少一种，其粒径，以D50表示，为80～500nm；

所述润湿剂为选自氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、丁基萘磺酸钠、芳基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或烷基硫酸钠中的一种或几种；以及

所述粘结剂为选自丁苯橡胶、苯丙乳液、聚丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯的至少一种，

所述高分子接枝改性陶瓷为用丙烯酸聚合物接枝改性的陶瓷颗粒。

2.根据权利要求1所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，

所述纳米无机固态电解质的粒径，以D50表示，为150～250nm。

3.根据权利要求1所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，基于所述导电陶瓷复合涂层的总重量，

所述有机聚合物的含量为20～60wt％；

所述纳米无机固态电解质的含量为30～70wt％；

所述高分子接枝改性陶瓷的含量为5～15wt％；

所述润湿剂的含量为0.1～0.4wt％；以及

所述粘结剂的含量为4～10wt％。

4.根据权利要求3所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，基于所述导电陶瓷复合涂层的总重量，

所述有机聚合物的含量为30～40wt％；

所述纳米无机固态电解质的含量为40～50wt％；

所述高分子接枝改性陶瓷的含量为5～10wt％；

所述润湿剂的含量为0.15～0.3wt％；以及

所述粘结剂的含量为6～9wt％。

5.根据权利要求1所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，

所述丙烯酸聚合物的玻璃化转变温度为50℃～200℃；

所述丙烯酸聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯，或甲基丙烯酸甲酯与选自甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯的一种或几种的共聚物；

所述陶瓷颗粒为选自氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、勃姆石或碳酸钙中的至少一种，其粒径，以D50表示，为0.1～8μm；

所述高分子接枝改性陶瓷中，丙烯酸聚合物与陶瓷颗粒的重量比为0.01～0.4：1；

所述高分子接枝改性陶瓷的粒径，以D50表示，为0.5μm～10μm。

6.根据权利要求5所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，

所述丙烯酸聚合物的玻璃化转变温度为80～180℃；

所述陶瓷颗粒的粒径，以D50表示，为0.5～1μm；

所述高分子接枝改性陶瓷中，丙烯酸聚合物与陶瓷颗粒的重量比为0.05～0.2：1；

所述高分子接枝改性陶瓷的粒径，以D50表示，为1～6μm。

7.根据权利要求1所述的导电陶瓷复合隔膜，其中，所述高分子接枝改性陶瓷如下制备：将丙烯酸单体在陶瓷微粒存在下进行自由基接枝聚合反应来得到高分子接枝改性陶瓷；

在上述聚合反应中，丙烯酸单体与陶瓷微粒的重量比为0.01～0.4：1；

所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯，或甲基丙烯酸甲酯与选自甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯的一种或几种的混合物；

引发剂用量为陶瓷重量的0.5～10％。