[发明专利]一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质，所述富锂反钙钛矿氧化物复合电解质的材料包括聚合物、锂盐和填料，且所述填料为富锂反钙钛矿氧化物；其中，富锂反钙钛矿氧化物结构式通式为Li_3‑xH_xOA_1‑yB_y，其中A和B为卤素元素，0≤x≤1，0≤y≤1。以富锂反钙钛矿氧化物电解质为填料不仅能提高复合聚合物电解质的离子电导率、电化学窗口，而且能增加复合电解质的机械性能，降低电解质与锂基负极间的界面阻抗，使得到的复合电解质具有较高的锂离子电导率和良好的弯曲机械性能、较高的界面稳定性。

本申请是2018年12月28日申请的，申请号为2018116259673，发明创造名称为“一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质及其制备方法和应用”的分案申请。

技术领域

本发明涉及新能源材料领域，尤其涉及一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质及其制备方法、一种全固态电池及其制备方法。

背景技术

随着电子、信息和新能源汽车等产业的迅猛发展，新能源储存装置已成为科学技术发展的焦点，而高安全、大容量的固态锂离子电池的研究和开发成为当前新能源材料领域的研究热点。由于拥有能量密度大、安全、使用寿命长、工作电压高、环境友好等诸多优点，固态锂离子电池在众多领域中发挥着越来越关键的作用。

固态电解质是固态离子电池的关键材料，固态电解质为离子导体，一般要求具有较高的离子电导率、低的电子电导率和低的活化能。固态电解质主要分为三类：无机固体电解质、有机固体电解质和复合固态电解质。不同类型的电解质具有不同的优缺点，无机固体电解质，又称为锂快离子导体，是在工作状态下具有高的锂离子电导率的固体材料，其具高安全性、超长使用寿命、良好的离子传导性能及电化学稳定性等优点，但是其柔韧性差，界阻抗以及电解质与电极之间的界面阻抗大，加工难限制了其实际的应用。有机固体电解质分为固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质。固态聚合物电解质是将锂盐与聚合物复合形成的聚合物电解质材料。聚合物锂离子电池为电极、电解质和隔膜一体式全固态结构，易于集成装配，安全性能高，但是其机械强度差，电导率较低，限制了其应用。

单独一种电解质很难满足所有要求，因此，除了纯相或单相的上述无机或者有机固体电解质以外，复合固体电解质也受到了广泛关注。复合固体电解质主要是通过将无机固体电解质作为填料添加到有机固体电解质中，无机固体电解质一方面通过自身高的锂离子渗流到聚合物基体材料中从而提高了聚合物电解质的锂离子电导率，另一方面引入的固体电解质颗粒材料提升了复合电解质的机械性能。目前，复合固态聚合物电解质多数是通过添加无机填料对聚合物电解质进行改性。复合固态聚合物电解质包括两种无机锂离子导体的复合、有机锂离子导体-锂离子绝缘体的复合、无机锂离子导体-锂离子绝缘体的复合、锂离子绝缘体-锂离子绝缘体的复合。但是，目前制备得到的复合固体电解质仍无法同时具备高的离子电导率、宽泛的电化学窗口、良好的机械性能、较低的界面阻抗、较高的稳定性等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质及其制备方法，旨在使得到的电解质同时具备高的离子电导率、宽泛的电化学窗口、良好的机械性能、较高的稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种含有富锂反钙钛矿氧化物复合电解质的全固态电池及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种富锂反钙钛矿氧化物复合电解质，所述富锂反钙钛矿氧化物复合电解质的材料包括聚合物、锂盐和填料，且所述填料为富锂反钙钛矿氧化物。

富锂反钙钛矿氧化物复合电解质的制备方法，采用溶液浇铸法或熔融热压法制备本发明所述富锂反钙钛矿氧化物复合电解质。