[发明专利]一种聚合有机无机复合固体电解质及原位组装全固态电池

权利要求书

1.一种聚合固体电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚合物单体和交联剂充分混匀后，再加入电解质盐和引发剂，完全溶解后，得到电解质前驱体；

所述电解质盐为锂盐、钠盐、钾盐或锌盐；所述聚合物单体为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯；所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯；所述引发剂为热引发剂或光引发剂；

(2)将步骤(1)得到的电解质前驱体进行加热，或者进行紫外光辐射，使所述引发剂引发所述聚合物单体和交联剂发生交联聚合反应形成聚合物，即得到聚合固体电解质；

所述加热的温度为60℃-100℃，加热的时间为60s-120s；所述紫外光的功率为50mW/cm²-2000mW/cm²，辐射的时间为60s-120s。

2.如权利要求1所述的聚合固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中电解质盐和引发剂完全溶解后，还包括加入无机陶瓷填料的步骤，所述无机陶瓷填料用于提高所述电解质盐的导电性和稳定性。

3.如权利要求2所述的聚合固体电解质的制备方法，其特征在于，热引发剂为偶氮二异丁腈，光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮。

4.如权利要求2所述的聚合固体电解质的制备方法，其特征在于，所述电解质盐在电解质前驱体中的浓度为0.5mol/L-2mol/L；所述聚合物单体与交联剂的质量比为(12-19)：(1-8)；所述引发剂的质量为聚合物单体和交联剂质量之和的1％-5％；所述无机陶瓷填料的质量小于等于聚合物单体和交联剂质量之和的20％；

所述无机陶瓷填料为掺杂金属离子的锆酸镧锂纳米颗粒，所述金属离子为镓离子、钕离子、钽离子或铌离子。

5.如权利要求1-4任一所述的方法制备得到的聚合固体电解质。

6.一种原位组装全固态电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚合物单体和交联剂充分混匀后，再加入电解质盐和引发剂，完全溶解后，得到电解质前驱体；

所述电解质盐为锂盐、钠盐、钾盐或锌盐；所述聚合物单体为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯；所述交联剂为四甘醇二丙烯酸酯；所述引发剂为热引发剂或光引发剂；

(2)将步骤(1)得到的电解质前驱体滴在正极上，然后在所述电解质前驱体上覆盖负极，再进行加热，或者进行紫外光辐射，使所述引发剂引发所述聚合物单体和交联剂发生交联聚合反应形成聚合物，电解质前驱体固化后，即得到原位组装全固态电池；

所述加热的温度为60℃-100℃，加热的时间为60s-120s；所述紫外光的功率为50mW/cm²-2000mW/cm²，辐射的时间为60s-120s。

7.如权利要求6所述的原位组装全固态电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中电解质盐和引发剂完全溶解后，还包括加入无机陶瓷填料的步骤，所述无机陶瓷填料用于提高所述电解质盐的导电性和稳定性。

8.如权利要求6所述的原位组装全固态电池的制备方法，其特征在于，热引发剂为偶氮二异丁腈，光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮。

9.如权利要求7所述的原位组装全固态电池的制备方法，其特征在于，所述电解质盐在电解质前驱体中的浓度为0.5mol/L-2mol/L；所述聚合物单体与交联剂的质量比为(12-19)：(1-8)；所述引发剂的质量为聚合物单体和交联剂质量之和的1％-5％；所述无机陶瓷填料的质量小于等于聚合物单体和交联剂质量之和的20％；

所述无机陶瓷填料为掺杂金属离子的锆酸镧锂纳米颗粒，所述金属离子为镓离子、钕离子、钽离子或铌离子。

10.如权利要求6-9任一所述方法制备得到的原位组装全固态电池。