[发明专利]原位构筑聚醚类电解质的方法与包括该电解质的锂二次电池

权利要求书

1.原位构筑聚醚类电解质和包括该电解质的锂二次电池的制备方法，其特征在于：所述聚醚类电解质是通过将锂盐、粘结剂和溶剂的均匀透明溶液涂覆在具有单面氧化铝涂层的聚乙烯隔膜(PE/Al₂O₃)上，在组装电池的同时完成电解质的原位聚合。

2.根据权利要求1所述的原位构筑聚醚类电解质和包括该电解质的锂二次电池的制备方法，其特征在于：所述锂盐为锂二次电池技术领域中常规使用的锂盐，优选为六氟磷酸锂；所述粘结剂为聚合物，优选为聚环氧乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种以上；所述溶剂为常用有机溶剂，优选为乙腈、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种；所述隔膜为以16μm的聚乙烯隔膜为基体，4μm的纳米氧化铝为单面涂层的材料。

3.根据权利要求1所述的原位构筑聚醚类电解质和包括该电解质的锂二次电池的制备方法，其特征在于：所述电池由隔膜、正极和负极材料组合制备，在制备过程中注入一定体积的醚类电解质。

4.根据权利要求3所述的锂二次电池的制备方法，所述正极材料为活性物质、导电剂、粘结剂质量为8:1:1的混合物均匀涂敷在铝箔表面；所述负极材料为锂片或石墨。

5.根据权利要求4所述的锂二次电池的制备方法，所述活性物质包括磷酸铁锂、钴酸锂和镍钴锰酸锂中的一种，导电剂为super P，粘结剂为聚偏氟乙烯。

6.根据权利要求3所述的锂二次电池的制备方法，所述醚类电解质为双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)在醚类溶剂中的1M溶液，所述醚类溶剂为1,3-二氧戊环(DOL)和乙二醇二甲醚(DME)体积比为1:1的混合溶剂。

7.一种如权利要求1～6中任一项所述的原位构筑聚醚类电解质的方法与包括该电解质的锂二次电池，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤1.在近无水无氧环境中，将聚合物粘结剂溶于有机溶剂中得到A体系，将锂盐加入A体系并搅拌一定时间至透明均匀，得到B前驱体溶液；使用刮刀将B前驱体溶液均匀涂覆在上述隔膜的聚乙烯一侧，并在该惰性无水环境中自然干燥，得到表面均匀分布锂盐的隔膜；

步骤2.在近无水无氧环境中，将正极材料、负极材料和所述隔膜组装电池，氧化铝涂层面靠近负极侧，同时将1M LiTFSI/DOL:DME(1:1,v/v)电解液引入电池，完成锂二次电池构建。

8.根据权利要求7所述的锂二次电池的制备方法，其特征在于：所述近无水无氧环境可为充满氩气或氮气的保护气体且水分含量小于等于0.1ppm的手套箱。

所述A体系中聚合物粘结剂在有机溶剂中的质量浓度为10～20mg/mL。

所述B前驱体溶液中锂盐六氟磷酸锂的浓度为0.2～3M。

所述刮刀厚度为30～100μm。