[发明专利]固态电池的电解质复合膜及其制备方法、固态电池

说明书

本发明公开了一种固态电池的电解质复合膜及其制备方法、固态电池。电解质复合膜包括基底和电解质层，基底包括依次层叠的第一基底层和第二基底层，所述第一基底层的材料为聚丙烯，所述第二基底层的材料为聚乙烯；电解质层填充于所述第二基底层背离所述第一基底层的一侧。本发明的电解质复合膜能够抑制界面高阻相的生成，提高界面的结构稳定性，降低界面电阻，使得本发明的电解质复合膜具有较高的电子导率和较好的机械强度，同时拥有较好的界面稳定性。

技术领域

本发明属于固态电池技术领域，具体涉及一种固态电池的电解质复合膜及其制备方法、固态电池。

背景技术

随着新能源电动汽车、便携式电子设备、电网储能和军事航天的不断发展，锂离子电池因为其能量密度高、循环寿命长，已然成为了商业电池的第一选择，但是传统的锂离子电池的电池能量密度已经无法满足目前对电池能量密度的需求。同时目前液态锂离子电池频发发生的爆炸、燃烧等安全问题也是制约新能源事业发展的有一个重要的因素。因此，寻找高能量密度、更加安全的锂离子电池成为目前锂电池发展的关键。近年来，固态电池的出现避免了液态电解质的使用，提高了锂电池的安全性，同时也提高了电池的能量密度。

随着各种新型固态电池的高速发展，《中国制造2025》的要求势在必得，但是固态电池却仍然面临着许多亟待解决的问题。其中之一就是室温下离子的传导率有待提高，目前最为成熟的PEO(Polyethylene oxide，聚氧化乙烯)基聚合物固态电解质在室温下离子传导速率不是很理想。

作为目前最具商业前景的固态电池，如何提高离子电导率成为研究的重点。

发明内容

本发明提供一种固态电池的电解质复合膜及其制备方法、固态电池，旨在解决固态电池离子电导率低的技术问题。

本发明第一方面提供一种固态电池的电解质复合膜，包括基底和电解质层，基底包括依次层叠的第一基底层和第二基底层，所述第一基底层的材料为聚丙烯，所述第二基底层的材料为聚乙烯；电解质层填充于所述第二基底层背离所述第一基底层的一侧。

在本发明第一方面的前述任一实施方式中，所述电解质层的材料为锂镧锆氧(LLZO、Li₇La₃Zr₂O₁₂)、钽掺杂锂镧锆氧(LLZTO)、磷酸锗铝锂或硫化物中的任一项或几种。

在本发明第一方面的前述任一实施方式中，所述基底中聚乙烯的质量占比为15～30％。

在本发明第一方面的前述任一实施方式中，所述电解质复合膜的厚度为5μm～100μm。

本发明第二方面提供一种上述固态电池的电解质复合膜的制备方法，包括以下步骤：在第一基底层上制备第二基底层；在所述第二基底层上制备电解质层。

在本发明第二方面的前述任一实施方式中，所述电解质层通过旋涂、蒸镀或喷射的方法制备。

在本发明第二方面的前述任一实施方式中，通过旋涂方法制备的电解质层采用真空干燥箱干燥，所述干燥的温度为40℃～80℃。

在本发明第二方面的前述任一实施方式中，所述蒸镀用于加热的方法包括电阻加热、电子束加热、射频感应加热、电弧加热和激光加热中的任意一种或几种。

在本发明第二方面的前述任一实施方式中，所述喷射的方法采用等离子体溅射仪。

本发明第三方面提供一种固态电池，包括正极、负极以及上述电解质复合膜或者上述制备方法制备得到的电解质复合膜；所述电解质层位于正极和基底之间。