[发明专利]一种锂二次电池用杂交电解质及其制备方法和锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用杂交电解质，其特征在于，所述杂交电解质包括固相电解质和凝胶电解质；

所述固相电解质包括陶瓷材料；

所述陶瓷材料占所述杂交电解质的质量比为0.1wt%~70wt%；

所述陶瓷材料的化学组成为：Li_1+xAl_xGe_2-x(PO₄)₃，其中0≤x≤2；

所述凝胶电解质包括聚合物基体和液态电解液；

所述锂二次电池包括锂-氧气二次电池或锂硫电池；

所述杂交电解质的制备方法，包括以下步骤：

1）将陶瓷材料分散液和聚合物基体进行混合后，复合在基板上，干燥后，得到膜材料；

所述混合的时间为8~12小时；

所述复合的方式包括倾倒、涂抹、涂刷、喷涂、喷洒和流延中的一种或多种；

2）将上述步骤得到的膜材料与液态电解液结合后进行活化，得到杂交电解质。

2.根据权利要求1所述的杂交电解质，其特征在于，所述液态电解液包括锂盐液态电解液。

3.根据权利要求2所述的杂交电解质，其特征在于，所述聚合物基体包括聚环氧乙烷、聚四氟乙烯-六氟丙烯和聚四氟乙烯中的一种或多种；

所述锂盐液态电解液包括锂盐电解质和溶剂；

所述凝胶电解质还包括无机填料。

4.根据权利要求3所述的杂交电解质，其特征在于，所述锂盐电解质包括三氟甲磺酸锂、高氯酸锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或多种；

所述溶剂包括四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚和二甲基亚砜中的一种或多种；

所述无机填料包括氧化硅、氧化铝和锂离子快导体中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的杂交电解质，其特征在于，所述锂盐电解质在所述锂盐液态电解液中的浓度为0.5~2M；

所述聚合物基体占所述凝胶电解质的质量比例为10wt%~80wt%；

所述无机填料占所述凝胶电解质的比例为1wt%~20wt% 。

6.根据权利要求1所述的杂交电解质，其特征在于，所述陶瓷材料分散液由陶瓷材料和有机溶剂经超声分散后得到；

所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮和/或丙酮；

所述陶瓷材料分散液的质量浓度为30%~70%；

所述超声分散的时间为1~3小时。

7.根据权利要求1所述的杂交电解质，其特征在于，所述基板包括玻璃板和/或聚四氟乙烯板；

所述干燥的温度为60~90℃；

所述干燥的时间为6~10 h。

8.根据权利要求1所述的杂交电解质，其特征在于，所述膜材料的厚度为80~120 µm；

所述活化的时间为0.2~1小时；

所述活化后还包括去除膜材料表面残液步骤。

9.一种锂二次电池，其特征在于，包括权利要求1~8任意一项所述的杂交电解质、正极和负极；

所述锂二次电池包括锂-氧气二次电池或锂硫电池。