[发明专利]复合电解质隔膜及其制备方法和固态电池

说明书

本申请涉及一种复合电解质隔膜及其制备方法和固态电池，属于电池技术领域。一种复合电解质隔膜，包括基膜、第一电解质层和第二电解质层，基膜为多孔结构；第一电解质层层叠在所述基膜的一侧表面上；第二电解质层层叠在所述基膜的另一侧表面上，其中，所述第一电解质层和所述第二电解质层均为多孔结构。上述复合电解质隔膜的具有连续的多孔结构，多孔的基膜提供丰富的锂离子传输通道，能够提升固态电池的循环性能；同时，多孔的第一电解质层和第二电解质层提供了丰富的正负极材料负载位点，改善电解质与正负极材料的界面，能够进一步提升固态电池的循环性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种复合电解质隔膜及其制备方法和固态电池。

背景技术

锂离子电池在商业化近30年以来，因其能量密度高、环境友好、寿命长等优点而广泛的应用于消费类电子设备、动力汽车和储能等领域。与此同时，里程焦虑、安全焦虑促使锂离子电池向高能量密度及高安全性发展，然而随着锂离子电池能量密度不断攀升的同时，如高镍正极的商业化以及未来硅碳负极的推广，对电池的安全都提出了新的挑战。锂离子电池安全事故的根本原因是热失控，电芯放热连锁反应引起的电芯自温升速率急剧变化的过热、起火、爆炸现象。在锂离子电池热失控的过程中，隔膜损坏导致正负极接触发生内短路是必经阶段，一旦发生内短路将诱发大量的放热副反应，直接导致热失控。

固态电解质电池因具有有机液态电池特性及较高的安全性而逐渐进入大众视野。但当前的固态电解质电池的循环性能较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提升电池循环性能的复合电解质隔膜。

此外，还提供了一种复合电解质隔膜的制备方法和固态电池。

一种复合电解质隔膜，包括：

基膜，为多孔结构；

第一电解质层，层叠在所述基膜的一侧表面上；

第二电解质层，层叠在所述基膜的另一侧表面上，其中，所述第一电解质层和所述第二电解质层均为多孔结构。

上述复合电解质隔膜的具有连续的多孔结构，多孔的基膜提供丰富的锂离子传输通道，能够提升固态电池的循环性能；同时，多孔的第一电解质层和第二电解质层提供了丰富的正负极材料负载位点，改善电解质与正负极材料的界面，能够进一步提升固态电池的循环性能。

在其中一个实施例中，所述基膜的孔隙率与所述第一电解质层的孔隙率的比为1.5:1～2:1；所述基膜的孔隙率与所述第第二电解质层的孔隙率的比为1.5:1～2:1。

在其中一个实施例中，所述基膜的孔隙率为30％～85％。

在其中一个实施例中，所述第一电解质层的孔隙率为20％～70％；所述第二电解质层的孔隙率为20％～70％。

在其中一个实施例中，所述第一电解质层的孔隙率和所述第二电解质层的孔隙率相等。

在其中一个实施例中，所述基膜选自聚芳醚基膜、聚酰亚胺基膜、聚苯硫醚基膜、聚四氟乙烯基膜中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述第一电解质层和所述第二电解质层分别独立选自锂镧锆氧层、锂镧钛氧层、锂镧锆钽氧层、磷酸钛铝锂层中的至少一种。

一种复合电解质隔膜的制备方法，包括以下步骤：

将高分子聚合物、第一稀释剂、第二稀释剂进行加热混合，得到聚合物混合熔融液；然后将所述聚合物混合熔融液降温，粉碎，得到聚合物混合粉末；

将第一无机固态电解质、第三稀释剂、第四稀释剂加热混合，得到第一电解质混合熔融液；然后将所述第一电解质混合熔融液降温，粉碎，得到第一电解质混合粉末；