本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜，具體而言，涉及一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜及其制備方法、鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、目前現(xiàn)有的聚合物和硫化物復(fù)合的電解質(zhì)膜，聚合物僅作為粘結(jié)劑使用，由于不能傳輸鋰離子，會(huì)對(duì)電導(dǎo)率造成一定的損害，并且不能改善固態(tài)電池正負(fù)極和電解質(zhì)膜的接觸問題。且聚合物的凝膠體系由于其較高的極性，會(huì)與硫化物電解質(zhì)反應(yīng)，進(jìn)一步惡化整體的電導(dǎo)率，同時(shí)還存在漏液的安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜及其制備方法、鋰離子電池。

2、本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題：

3、一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其包括以下步驟：

4、離子液體混合步驟，將第一離子液體和第二離子液體混合，得到離子液體混合物；

5、鋰鹽加入步驟，在所述離子液體混合物中加入鋰鹽，得到高濃度離子液體；

6、混合步驟，在所述高濃度離子液體中混合硫化物電解質(zhì)和溶劑，得到漿料；

7、成膜步驟，將所述漿料通過涂布、并在第一干燥條件下進(jìn)行干燥，得到初步復(fù)合電解質(zhì)膜；

8、聚合步驟，將所述初步復(fù)合電解質(zhì)膜通過紫外光引發(fā)聚合，得到復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜。

9、優(yōu)選地，所述第一離子液體包括結(jié)構(gòu)通式如下的陽(yáng)離子：

10、

11、其中，r1結(jié)構(gòu)為c1-c4組成的碳鏈，且所述碳鏈至少包含1個(gè)酯基,所述第一離子液體的陰離子結(jié)構(gòu)為fsi-、tfsi-、bf-4。

12、優(yōu)選地，所述第二離子液體包括結(jié)構(gòu)通式如下的陽(yáng)離子：

13、

14、其中，r2結(jié)構(gòu)為c1-c4組成的碳鏈，且所述碳鏈至少包含1個(gè)酯基,所述第二離子液體的陰離子結(jié)構(gòu)為fsi-、tfsi-、bf-4。

15、優(yōu)選地，所述鋰鹽包括以下任意一種或其組合：

16、lifsi、litfsi、libf4；

17、和/或，所述硫化物電解質(zhì)包括以下任意一種：

18、li3ps4，li10gep2s12，li7p3s11；

19、和/或，所述溶劑包括以下任意一種：

20、碳原子在6～10的烷烴、碳原子在6～16的羧酸酯、甲苯、二甲苯。

21、優(yōu)選地，所述高濃度離子液體中所述鋰鹽的濃度≥2mol/l。

22、優(yōu)選地，所述第一離子液體和所述第二離子液體的質(zhì)量比例為1:(2-3)。

23、優(yōu)選地，在所述混合步驟中，采用的混合方式包括以下任意一種：

24、球磨混合、勻漿機(jī)混合、攪拌混合。

25、優(yōu)選地，所述第一干燥條件為采用烘烤的方式，烘烤溫度為80℃-120℃，烘烤時(shí)間為≥12h。

26、一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜，所述硫化物電解質(zhì)膜由上述制備方法制備得到。

27、一種鋰離子電池，包括隔膜，所述隔膜為前述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜。

28、在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

29、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明公開了一種離子液體原位聚合為粘合劑，并包含飽和鋰鹽形成離子凝膠，與硫化物復(fù)合制備復(fù)合電解質(zhì)膜，具有高離子電導(dǎo)率，和良好的界面接觸，由其組裝的電池具有良好的寬溫度范圍的循環(huán)性能和倍率性能。

技術(shù)特征：

1.一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述第一離子液體包括結(jié)構(gòu)通式如下的陽(yáng)離子：

3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述第二離子液體包括結(jié)構(gòu)通式如下的陽(yáng)離子：

4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，

5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述高濃度離子液體中所述鋰鹽的濃度≥2mol/l。

6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，在所述混合步驟中，采用的混合方式包括以下任意一種：

8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述第一干燥條件為采用烘烤的方式，烘烤溫度為80℃-120℃，烘烤時(shí)間為≥12h。

9.一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述硫化物電解質(zhì)膜由權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述制備方法制備得到。

10.一種鋰離子電池，包括隔膜，其特征在于，所述隔膜為權(quán)利要求10所述的復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜及其制備方法、鋰離子電池，復(fù)合硫化物電解質(zhì)膜的制備方法包括離子液體混合步驟、鋰鹽加入步驟、混合步驟、成膜步驟和聚合步驟。本發(fā)明公開了一種離子液體原位聚合為粘合劑的方法，并包含飽和鋰鹽形成離子凝膠，與硫化物復(fù)合制備復(fù)合電解質(zhì)膜，具有高離子電導(dǎo)率，和良好的界面接觸，由其組裝的電池具有良好的寬溫度范圍的循環(huán)性能和倍率性能。

技術(shù)研發(fā)人員：高鵬,王義飛,左彤彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10