[发明专利]一种全固态金属锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态金属锂电池，其特征在于：该全固态金属锂电池包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的全固态电解质膜，所述全固态电解质膜由PEO作为基体，且添加有阻燃助剂；

所述阻燃助剂由如下步骤制成：

步骤S11：在烧瓶中加入邻二甲苯，然后将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，通入氮气，进行搅拌，然后将2-乙烯基丁二酸加入烧瓶，回流反应，反应结束后反应液冷却至室温，抽滤得到中间物1

步骤S12：将中间物1加入装有去离子水的烧瓶中，然后向其中加入二氯亚砜，升温回流反应，反应结束后除去未反应完全的二氯亚砜与溶剂，得到中间物2

步骤S13：在烧瓶中加入二氯甲烷、三乙胺，然后加入对苯二胺，通入氮气保护，将中间物2加入烧瓶中进行反应，得到中间物3

步骤S14：在烧瓶中加入二氯甲烷、缚酸剂，然后将中间物3加入烧瓶并通入氮气保护，加入二苯基次磷酰氯进行反应，然后升温回流反应，反应结束除去溶剂，使用去离子水洗涤，抽滤、真空干燥得到阻燃助剂

步骤S11所述邻二甲苯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-乙烯基丁二酸的用量比为10mL：2g：1g；

步骤S12所述去离子水、中间物1、二氯亚砜的用量比为100mL：10g：3.8g；

步骤S13所述二氯甲烷、三乙胺、对苯二胺、中间物2的用量比为20mL：3.4g：2mol：1mol；

步骤S14所述二氯甲烷、缚酸剂、中间物3、二苯基次磷酰氯的用量比为25mL：3.7g：2mol：1mol，所述缚酸剂为三乙胺；

该全固态电解质膜由如下步骤制成:

步骤S1：在反应釜中加入有机溶剂，将基体PEO和锂盐溶解于有机溶剂中，加入无机填料、增塑剂以及阻燃助剂进行搅拌，搅拌结束后得到混合料；

步骤S2：将混合料浇筑于聚四氟乙烯板上延流成膜，真空干燥后得到全固态电解质膜。

2.根据权利要求1所述的一种全固态金属锂电池，其特征在于：步骤S1所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、异丙醇中的任意一种，所述锂盐为LiPF 6、LiAsF 6、LiBF 4、LiCl、LiAlCl 4、LiSbF 6、LiSCN、LiCF 3SO 3、LiCF 3CO 2中的任意一种，所述无机填料为纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅以及氮化锂中的任意一种，所述增塑剂为PC、EC、γ-丁内酯和低分子量聚乙二醇中的几种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种全固态金属锂电池，其特征在于：所述正极片由正极集流体以及涂覆于正极集流体的材料层组成，所述正极集流体为镍、铜、钛、碳、导电树脂以及涂布有镍不锈钢片中的任意一种，所述材料层包括正极活性物质、导电材料与粘结剂，所述正极活性物质为含锂的氧化物，所述导电材料为石墨，所述粘结剂与全固态电解质膜由相同成分制备而成。

4.根据权利要求1所述的一种全固态金属锂电池，其特征在于：所述负极片为锂合金，为锂与其他金属按质量比为9：1制备得到，所述其他金属为钾、铯、镁、钙中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种全固态金属锂电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：制备正极片、负极片以及全固态电解质膜；

步骤二：将制备好的正极片、负极片以及全固态电解质膜经辊压、封装制备得到一种全固态金属锂电池。