[发明专利]一种柔性有机无机杂化固态电解质、其制备方法和电池

权利要求书

1.一种柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，包含聚氧化乙烯基质、快离子导体粒子、偶联剂1、偶联剂2和锂盐，其中所述快离子导体粒子为Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃、Li₇La₃Zr₂O₁₂和Li₁₀GeP₂S₁₂中的任一种或由它们的两种或三种组成的混合物，所述偶联剂1为聚乙二醇，所述偶联剂2为3-氯丙基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述聚氧化乙烯基质与所述快离子导体粒子的质量比在(1-20):1的范围内。

3.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述快离子导体粒子、所述偶联剂1和所述偶联剂2的质量比为1000:(0.5-1):(0.5-1)优选1000:1:1。

4.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述聚氧化乙烯的重均分子量在20万至200万道尔顿的范围内。

5.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述快离子导体粒子的平均粒径在0.2至2μm的范围内。

6.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述偶联剂1的数均分子量在200至2000道尔顿的范围内。

7.根据权利要求1所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述锂盐占所述固态电解质的质量占比在1％至5％的范围内。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的柔性有机无机杂化固态电解质，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂和4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的任意一种或它们之间的任意组合。

9.一种制备根据权利要求1-8中任一项所述的柔性有机无机杂化固态电解质的方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)在惰性气体气氛下将偶联剂1和快离子导体粒子加入适量的有机溶剂中，混合均匀；

(2)加入偶联剂2，升温至55至65℃，反应10至20小时；

(3)加入聚氧化乙烯基质和锂盐，搅拌均匀，得到浆料；

(4)将所得浆料进行干燥，得到柔性有机无机杂化固态电解质；优选地，采用刮膜干燥的方法，将所得浆料刮成一定厚度的料膜，然后进行干燥。

10.一种锂离子电池或锂电池，包括正极材料、负极材料和电解质，其中所述电解质为根据权利要求1-8中任一项所述的柔性有机无机杂化固态电解质。