[发明专利]一种双层复合固态电解质材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种双层复合固态电解质材料，其特征在于：所述固态电解质材料包括层叠设置的第一层聚合物和第二层聚合物；

所述第一层聚合物包括以下重量份数的原料：耐高压聚合物基质40-65份、陶瓷填料4-10份、有机锂盐10-20份和腈类化合物10-40份；

所述第二层聚合物包括以下重量份数的原料：亲锂性聚合物50-60份、有机锂盐10-25份、腈类化合物15-25份和含硝酸根的无机盐2-5份；

所述含硝酸根的无机盐为硝酸锌、硝酸镁和硝酸锡中的一种或几种；

所述耐高压聚合物基质包括含氟类聚合物、聚苯类聚合物或碳酸酯类聚合物；

所述亲锂性聚合物选自聚环氧化乙稀、聚(乙二醇)二甲醚、聚丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种双层复合固态电解质材料，其特征在于：所述耐高压聚合物基质选自聚碳酸乙烯酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚氟代碳酸乙烯酯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种双层复合固态电解质材料，其特征在于：所述陶瓷填料选自磷酸钛锂铝、氧化铝、磷酸锗铝锂、二氧化硅、二氧化钛中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种双层复合固态电解质材料，其特征在于：所述有机锂盐选自双氟磺酰亚胺锂盐、双草酸硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种双层复合固态电解质材料，其特征在于：所述腈类化合物选自丁二腈、己二腈、四氰基乙烯、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌中的一种或几种。

6.制备如权利要求1-5任一项所述的一种双层复合固态电解质材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将所述耐高压聚合物基质、陶瓷填料、有机锂盐、腈类化合物和有机溶剂搅拌混合均匀，用流延法浇铸到聚四氟乙烯模具中成型；

（2）在惰性气体中，65-75℃下真空干燥10-12h，得到第一层含氟类固态电解质材料；

（3）将亲锂性聚合物、有机锂盐、含硝酸根的无机盐、腈类化合物和有机溶剂搅拌混合均匀，得到悬浮胶液；

（4）将步骤（3）得到的悬浮胶液用流延法浇铸到聚四氟乙烯模具中成型；

（5）在惰性气体中，50-65℃真空干燥20-24h，得到双层复合固态电解质材料。

7.一种全固态电池，其特征在于：包括正极材料、金属锂片、弹片和垫片，还包括如权利要求1所述的双层复合固态电解质材料。

8.如权利要求7所述的一种全固态电池，其特征在于：所述正极材料包括有机锂盐和腈类化合物。