[发明专利]一种有机-无机复合固态电解质膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固态电解质膜，其特征在于，所述固态电解质膜包括多孔膜和位于多孔膜的第一表面上的有机-无机复合电解质层，所述多孔膜内部包括聚合物电解质；所述有机-无机复合电解质包括锂盐、醚类聚合物和无机固态电解质；所述聚合物电解质包括锂盐和醚类聚合物；所述醚类聚合物通过将环状醚类化合物开环聚合而成。

2.根据权利要求1所述的固态电解质膜，其特征在于，所述固态电解质膜具有非对称结构，所述具有非对称结构的固态电解质膜包括多孔膜、位于多孔膜的第一表面上的有机-无机复合电解质层、及在多孔膜的与第一表面相对的第二表面上的聚合物电解质层；所述多孔膜内部包括聚合物电解质；有机-无机复合电解质包括锂盐、醚类聚合物和无机固态电解质；所述聚合物电解质包括锂盐和醚类聚合物；所述醚类聚合物通过将环状醚类化合物开环聚合而成。

3.根据权利要求1所述的固态电解质膜，其特征在于，所述固态电解质膜具有三明治结构，所述具有三明治结构的固态电解质膜包括多孔膜、在多孔膜的两侧表面上的有机-无机复合电解质层、及在多孔膜内部的聚合物电解质层；所述聚合物电解质包括锂盐和醚类聚合物；所述醚类聚合物通过将环状醚类化合物开环聚合而成；所述有机-无机复合电解质包括锂盐、醚类聚合物和无机固态电解质。

4.根据权利要求2所述的固态电解质膜，其特征在于，多孔膜的与第一表面相对的第二表面上的聚合物电解质层的厚度为0.01μm～2μm，多孔膜的第一表面上的有机-无机电解质层的厚度为0.1μm～5μm。

5.根据权利要求3所述的固态电解质膜，其特征在于，多孔膜两个表面上的有机-无机电解质层的厚度为0.1μm～5μm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的固态电解质膜，其特征在于，所述有机-无机复合电解质中，所述锂盐的质量百分含量大于5wt％且小于等于60wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于15wt％且小于等于80wt％；所述无机固态电解质的质量百分含量大于5wt％且小于等于70wt％。

优选地，所述有机-无机复合电解质中，所述锂盐质量百分含量大于等于10wt％且小于等于40wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于60wt％；所述无机固态电解质的质量百分含量大于10wt％且小于等于30wt％。

优选地，所述聚合物电解质中，所述锂盐的质量百分含量大于5wt％且小于等于60wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于15wt％且小于等于80wt％。

优选地，所述聚合物电解质中，所述锂盐质量百分含量大于等于10wt％且小于等于40wt％；所述醚类聚合物的质量百分含量大于等于40wt％且小于等于60wt％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的固态电解质膜，其特征在于，所述固态电解质膜的分解电压为4V～6V；

优选地，所述固态电解质膜的电导率为1×10^-6～9×10^-1S/cm。

优选地，所述固态电解质膜的厚度为4μm～50μm。

8.权利要求1-7任一项所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)准备可聚合体系，所述可聚合体系包括锂盐、环状醚类化合物和无机固态电解质；

(2)将步骤(1)的可聚合体系涂覆到多孔膜的第一表面，静置，可聚合体系中的环状醚类化合物进行聚合反应，得到所述固态电解质膜；

或者，(2’)将步骤(1)的可聚合体系涂覆到多孔膜的两个表面，静置，可聚合体系中的环状醚类化合物进行聚合反应，得到所述固态电解质膜。