[发明专利]一种新型固态电解质及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型固态电解质，由如下组分构成：聚酰亚胺、锂盐、陶瓷粉体、聚氨酯以及溶剂；一种新型固态电解质的制备方法，包括如下制备步骤：取溶剂，在其中加聚酰亚胺，机械搅拌均匀；然后加入锂盐搅拌均匀；步骤三：再加入陶瓷粉体搅拌均匀后，添加聚氨酯，机械搅拌均匀；步骤四：待胶液机械搅拌均匀后，采用流延涂布在隔膜表面的两侧，即可得到在新型固态电解质膜。与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：本发明制备的电解质膜机械性能及离子电导率有较大提升。

技术领域

本发明涉及柔性固态锂离子技术领域，尤其涉及了一种新型固态电解质，还涉及了一种新型固态电解质的制备方法。

背景技术

锂离子电池在便携式电子设备，交通运输等领域有着广泛的应用，但是传统的锂离子电池由于使用有机液体电解液，存在着巨大的安全隐患。近年来，基于固体电解质的固态电池因其高的能量密度，更长的循环寿命，较好的安全性等优点引起了人们的广泛关注。固态锂离子电池主要有正极材料、负极材料和固态电解质三部分组成，其中固态电解质作为重要组件一直被广大研究工作者研究探索。在众多的固体电解质中，石榴石结构的Li7La3Zr2O12(LLZO)因其较高的室温离子电导，较好的热稳定性以及对金属锂负极良好的稳定性，是一种很有应用前景的固体电解质。但是其用于固态电池时，在电极和电解质的界面存在较大的界面电阻，而且陶瓷材料的机械加工性很差。

发明内容

本发明的目的是：针对上述不足，提供一种新型固态电解质及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型固态电解质，由如下组分构成：聚酰亚胺、锂盐、陶瓷粉体、聚氨酯以及溶剂，其中各组分的质量份比为：聚酰亚胺10-30份，锂盐10-30份，陶瓷粉体5-10份，聚氨酯0.2-2份，溶剂30-50份。

所述锂盐包括LiTFSI，LiClO₄，LiBF₄，LiPF₆，LiAsF₆。

所述陶瓷粉体为锂镧钛氧粉、锂镧锆氧粉、锂镧锆钽氧中一种或着二种。

所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮或去离子水中的一种。

一种新型固态电解质的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤一：取30-50质量份的溶剂，在其中加入10-30质量份的聚酰亚胺，机械搅拌均匀；

步骤二：然后加入10-30质量份的锂盐搅拌均匀；

步骤三：再加入5-10质量份的陶瓷粉体搅拌均匀后，添加0.2-2质量份的聚氨酯，机械搅拌均匀；

步骤四：待胶液机械搅拌均匀后，采用流延涂布在隔膜表面的两侧，然后转移至50-90℃的真空烘箱，干燥4-12h，即可得到在室温下离子电导率可达到8*10-4S/m新型固态电解质膜。

与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：本发明制备的电解质膜机械性能及离子电导率有较大提升。

附图说明

图1为本发明的内阻测试结果对比图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

本发明的一种新型固态电解质，由如下组分构成：聚酰亚胺、锂盐、陶瓷粉体、聚氨酯以及溶剂，其中各组分的质量份比为：聚酰亚胺10份，锂盐10份，陶瓷粉体5份，聚氨酯0.2份，溶剂30份。

所述锂盐优选为LiClO₄。

所述陶瓷粉体优选为锂镧锆钽氧。

所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。