[发明专利]全固态电池用高致密度高离子电导率电解质隔膜制备方法有效

专利信息
申请号: 202010790947.2 申请日: 2020-08-07
公开(公告)号: CN111900310B 公开(公告)日: 2021-11-12
发明(设计)人: 李平;史洁;孙冬;赵汪;刘永畅;曲选辉 申请(专利权)人: 北京科技大学
主分类号: H01M50/403 分类号: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/451;H01M10/056;H01M10/052;H01M10/0525
代理公司: 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 代理人: 张仲波
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 固态 电池 致密 离子 电导率 电解质 隔膜 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种全固态电池用高致密度高离子电导率电解质隔膜的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:

(1)固态电解质浆料的制备:将固态电解质、溶剂化离子液体和助剂按一定的比例均匀混合成浆料;

(2)固态电解质溶液的制备:将固态电解质与无水乙醇按一定的比例配制成溶液;

(3)涂覆固态电解质浆料:将固态电解质浆料均匀且平滑地涂覆在高孔隙率的柔性膜基体材料的一侧或两侧,涂覆层的厚度为30-80μm,固态电解质浆料依附在基体材料的表面或部分渗透到基体材料的孔隙中,室温干燥后,获得初步的固态电解质柔性膜;

(4)涂覆固态电解质溶液:将所述的固态电解质溶液均匀且平滑地涂覆在步骤(3)初步获得的固态电解质柔性膜上,待溶液均匀渗透后在室温下干燥,最后热压成型;

所述固态电解质为玻璃态、玻璃陶瓷态或晶态硫化物固态电解质及其掺杂改性材料;

所述溶剂化离子液体为乙二醇二甲醚和锂盐的络合物,所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂;

所述助剂为非极性或低极性粘结剂-溶剂的互溶混合物,具体为丁腈橡胶-二甲苯、丁苯橡胶-二甲苯、丁腈橡胶-正庚烷、丁腈橡胶-二溴甲烷、丁腈橡胶-氯仿、聚甲基乙撑碳酸酯-苯甲醚、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物-苯甲醚中的一种或几种的组合;

所述基体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、醋酸纤维素膜、氨纶膜或芳纶膜中的一种或几种的组合;所述基体材料的厚度为10~40μm、孔径为0.01~10μm、孔隙率为25~85%。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述固态电解质浆料中固态电解质、溶剂化离子液体、助剂的质量百分比分别为90~98%、1.25~7%、0.75~3%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述固态电解质溶液中固态电解质的固含量为2~10%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:涂覆方式为刮刀涂覆、喷涂、旋涂、静电涂布中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述热压成型的压力为100~500MPa,温度为25~200℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:制备过程均在惰性气氛下进行操作,所述惰性气氛中的水氧含量均低于0.1ppm。

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