本申請涉及電池，具體涉及一種固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法及鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、近年來，由于使用固態(tài)電解質(zhì)取代了電解液和隔膜，電池更薄、體積更小、安全性能更高，固態(tài)鋰離子電池逐漸受到關(guān)注。固體電解質(zhì)膜作為電池中重要組成部分，影響著電池的循環(huán)性能，因此，有必要開發(fā)更高性能的固態(tài)電解質(zhì)膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的實(shí)施例提供了一種固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法及鋰離子電池，旨在提供具有高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)膜。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種固態(tài)電解質(zhì)膜，包括層疊的第一膜層和第二膜層，其中：

3、所述第一膜層的材料包括第一聚合物及鋰鹽；

4、所述第二膜層的材料包括無機(jī)陶瓷填料、第二聚合物及纖維素；

5、其中，所述纖維素包括乙基纖維素和丙基纖維素中的一種或多種；

6、所述第一聚合物和所述第二聚合物各自獨(dú)立的選自pvdf和pvdf-hfp中的一種或多種。

7、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，所述第一聚合物選自pvdf；和/或，所述第二聚合物選自pvdf-hfp；和/或，

8、所述鋰鹽包括litfsi、lifsi、lic?lo4中的一種或多種；和/或，所述無機(jī)陶瓷填料包括llzto和llzgo中的一種或多種。

9、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，所述第一膜層的材料中，所述第一聚合物與所述鋰鹽的質(zhì)量比為(6～8):(2～3)；和/或，

10、所述第二膜層的材料中，所述無機(jī)陶瓷填料與所述第二聚合物的質(zhì)量比為(30～31):(0.62～2)；和/或，

11、所述第二膜層的材料中，所述無機(jī)陶瓷填料與所述纖維素的質(zhì)量比為(30～31):(6～7)。

12、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，所述第一膜層的厚度為10～20μm；和/或，所述第二膜層的厚度為30～45μm。

13、第二方面，本申請實(shí)施例提供一種固態(tài)電解質(zhì)膜的制備方法，包括以下步驟：

14、提供第一基底、第二基底、第一漿料及第二漿料；

15、在所述第一基底上涂布所述第一漿料，形成第一膜層；

16、在所述第二基底上涂布所述第二漿料，形成第二膜層；以及，

17、所述第一膜層和所述第二膜層層疊形成固態(tài)電解質(zhì)膜；

18、其中，所述第一漿料包括第一聚合物、鋰鹽及第一溶劑，所述第二漿料包括無機(jī)陶瓷填料、第二聚合物、纖維素及第二溶劑，所述纖維素包括乙基纖維素和丙基纖維素中的一種或多種，所述第一聚合物和所述第二聚合物各自獨(dú)立的選自pvdf和pvdf-hfp中的一種或多種。

19、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，所述第一溶劑包括dmf、四氫呋喃中的一種或多種；和/或，

20、所述第二溶劑包括乙醇；和/或，

21、所述第一聚合物選自pvdf；和/或，

22、所述第二聚合物選自pvdf-hfp；和/或，

23、所述鋰鹽包括litfsi、lifsi、lic?lo4中的一種或多種；和/或，

24、所述無機(jī)陶瓷填料包括llzto和llzgo中的一種或多種。

25、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一漿料包括以下組分：6～8％第一聚合物、2～3％鋰鹽、余量為第一溶劑；和/或，

26、按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第二漿料包括以下組分：30～31％無機(jī)陶瓷填料、0.62～2％第二聚合物、6～7％纖維素、余量為第二溶劑。

27、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，在所述第二基底上涂布所述第二漿料，形成第二膜層的步驟包括：在所述第一膜層上涂布所述第二漿料，然后在10～40℃下靜置30～60min，得到第二膜層。

28、可選的，在本申請的一些實(shí)施例中，在所述第一基底上涂布所述第一漿料，形成第一膜層的步驟包括：在所述第一基底上涂布所述第一漿料，然后在60～80℃下加熱120～180min，得到第一膜層。

29、第三方面，本申請實(shí)施例提供一種鋰離子電池，包括相對設(shè)置的正極和負(fù)極、以及設(shè)于所述正極和所述負(fù)極之間的固態(tài)電解質(zhì)膜，所述固態(tài)電解質(zhì)膜包括上文所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，或者由上文所述的制備方法制得，所述固態(tài)電解質(zhì)膜的第一膜層朝向所述負(fù)極設(shè)置。

30、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案中，提供了一種固態(tài)電解質(zhì)膜，其具有較佳的離子電導(dǎo)率，可以高效傳導(dǎo)鋰離子，且在組裝成電池后，可以對電池的循環(huán)起到較大的提升作用。此外，所述固態(tài)電解質(zhì)膜中，第二膜層的材料可以很好地分散在乙醇中，制得的漿料不僅具有較佳的成膜性和可脫膜性，而且可以有效實(shí)現(xiàn)室溫下成膜，有助于降低制膜能耗。

技術(shù)特征：

1.一種固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，包括層疊的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層用于與電池的負(fù)極接觸，所述第二膜層用于與電池的正極接觸，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述第一聚合物選自pvdf；和/或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述第一膜層的材料中，所述第一聚合物與所述鋰鹽的質(zhì)量比為(6～8):(2～3)；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述第一膜層的厚度為10～20μm；和/或，

5.一種如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的固態(tài)電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述第一溶劑包括dmf、四氫呋喃中的一種或多種；和/或，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一漿料包括以下組分：6～8％第一聚合物、2～3％鋰鹽、余量為第一溶劑；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述第二基底上涂布所述第二漿料，形成第二膜層的步驟包括：在所述第二基底上涂布所述第二漿料，然后在10～40℃下靜置30～60min，得到第二膜層。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述第一基底上涂布所述第一漿料，形成第一膜層的步驟包括：在所述第一基底上涂布所述第一漿料，然后在60～80℃下加熱120～180min，得到第一膜層。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括相對設(shè)置的正極和負(fù)極、以及設(shè)于所述正極和所述負(fù)極之間的固態(tài)電解質(zhì)膜，所述固態(tài)電解質(zhì)膜包括權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的固態(tài)電解質(zhì)膜，或者由權(quán)利要求5至9任一項(xiàng)所述的制備方法制得，所述固態(tài)電解質(zhì)膜的第一膜層朝向所述負(fù)極設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法及鋰離子電池，固態(tài)電解質(zhì)膜包括層疊的第一膜層和第二膜層，其中：所述第一膜層的材料包括第一聚合物及鋰鹽；所述第二膜層的材料包括無機(jī)陶瓷填料、第二聚合物及纖維素；其中，所述纖維素包括乙基纖維素和丙基纖維素中的一種或多種；所述第一聚合物和所述第二聚合物各自獨(dú)立的選自PVDF和PVDF?HFP中的一種或多種。本申請旨在提供具有高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)膜。

技術(shù)研發(fā)人員：陳霖,王岱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳欣界能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6