[发明专利]双层复合固体电解质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种双层复合固体电解质，其特征在于，包括第一固体电解质层和第二固体电解质层，所述第二固体电解质层在所述双层复合固体电解质中的质量含量为30～50％，按质量百分比计，所述第一固体电解质层包括30～70％的聚合物固体电解质和30～70％的氧化物固体电解质；所述第二固体电解质层包括50～80％的聚合物固体电解质和20～50％的硫化物固体电解质。

2.如权利要求1所述的双层复合固体电解质，其特征在于，所述高分子聚合物包括聚氧化乙烯或其改性物、聚碳酸丙烯酯或其改性物、聚偏二氟乙烯或其改性物、聚甲基丙烯酸甲酯或其改性物、聚硅氧烷或其改性物中的一种或多种的组合；

所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或多种的组合；

所述聚合物固体电解质由质量比为0.5～3:1的高分子聚合物和锂盐组成。

3.如权利要求1所述的双层复合固体电解质，其特征在于，所述氧化物固体电解质选自Li_7-xLa_xZr_2-xT_xO₁₂、Li₁+xAlyGe_2–y(PO₄)₃、Li_3–2zM_zHalO、LiAlO₂、LiZrO₂中的一种，其中，T选自Ta、Nb、Al、Ga、Mg、Ca、Sr、Ba中的一种，M选自Mg、Ca、Sr、Ba中的一种，Hal为Cl或I；0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1。

4.如权利要求1所述的双层复合固体电解质，其特征在于，所述硫化物固体电解质选自Li₂S-P₂S₅、xLi₂S-(1-x)P₂S₅(x＝60-80)、γ-Li₃PS₄、thio-LISICON、Li₁₀GeP₂S₁₂中的一种，其中，60≤x≤80。

5.一种如权利要求1所述的双层复合固体电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，将氧化物固体电解质、高分子聚合物、锂盐加入溶剂中，分散，得到第一混合溶液；

步骤二，将部分第一混合溶液加入模具，真空挥发溶剂，加热真空干燥，得到第一固体电解质层；

步骤三，将硫化物固体电解质、高分子聚合物、锂盐加入溶剂中，分散，得到第二混合溶液；

步骤四，将部分第二混合溶液加入模具，真空挥发溶剂，加热真空干燥，得到第二固体电解质层；

步骤五，将第一复合固体电解质和第二复合固体电解质加热加压复合，得到双层复合固体电解质。

6.如权利要求5所述的双层复合固体电解质的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙腈。

7.如权利要求5所述的双层复合固体电解质的制备方法，其特征在于，在步骤五中，加热温度为50～80℃，加压压力为0.5～1MPa。

8.一种全固态锂硫电池，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的双层复合固体电解质。