一种高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜、制备方法及应用

技术特征：
1.一种高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：其组分由按重量份数计，10-70份的硫化物电解质薄膜，30-90份的高浓度锂盐聚合物。2.根据权利要求1所述的高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：所述的硫化物电解质薄膜，其组分由按重量份数计，90-99.5份的硫化物电解质，0.5-10份的低玻璃化转变温度的聚合物。3.根据权利要求1所述的高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：所述硫化物固态电解质为lpsx(x＝ci,br,i)固态电解质、lisipsx(x＝cl,br,i)固态电解质、lgps固态电解质、lps固态电解质的一种或多种的共聚物。4.根据权利要求1所述的高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：所述低玻璃化转变温度的聚合物为丁二烯与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、四氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯中的一种或多种的共聚物。5.根据权利要求1所述的高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：所述高浓度锂盐聚合物由锂盐、10-20质量份的交联剂、30-40质量份的增塑剂、0.1-0.3质量份的热引发剂组成，所述锂盐在该聚合物体系中的浓度为5-10 mol/l。6.根据权利要求5所述的高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜，其特征在于：所述锂盐包括liclo4、libf4、lipf6、licf3so3、licf3co2、liasf6、lisbf6、lialcl4、ch3so3li、cf3so3li、liscn、lic(cf3so2)3、(cf3so2)2nli、(fso2)2nli的一种或多种的共聚物；所述交联剂包括丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、聚乙二醇二丙稀酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯的一种或多种的共聚物；所述热引发剂为偶氮二异丁腈；所述增塑剂包括乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二氧戊环、氟代碳酸乙烯酯的一种或多种的共聚物。7.一种制备权利要求1-6任一项所述高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.先将硫化物电解质薄膜平置于基底上，再将高浓度锂盐聚合物添加至硫化物电解质薄膜表面，并使其均匀扩散；s2.将浸润了高浓度锂盐聚合物的硫化物电解质薄膜在45℃-65℃范围内加热8-12小时，进行原位聚合，得到高浓度锂盐硫化物复合电解质膜。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在s1中，将硫化物固态电解质与低玻璃化转变温度聚合物均匀混合后，置于聚对苯二甲酸乙二酯（pet）薄膜上辊压，得到所述硫化物电解质薄膜。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述硫化物电解质薄膜辊压厚度控制在20-80um。10.一种全固态电池，包括正极和负极，其特征在于：所述正极和负极之间设有权利要求1-6任一项所述盐包聚合物型硫化物复合固态电解质膜。

技术总结
本发明公开一种高浓度锂盐硫化物复合固态电解质膜、制备方法及应用。采用的技术方案包括：其组分由按重量份数计，10-70份的硫化物电解质薄膜，30-90份的高浓度锂盐聚合物。优点如下：1、该薄膜具有低孔隙率、较高离子导（20℃下0.3 mS/cm）、高迁移数（0.67）、与锂金属接触良好、宽电化学稳定窗口（>4.5V）的优点，且制备过程简单，不需要大量有机溶剂，可用于大规模生产；通过在多孔硫化物薄膜中通过原位聚合的方式引入聚合物填充硫化物薄膜中的孔隙，使薄膜具有较好的机械性能且改善了与锂金属间的接触，在低压力的扣式电池即可实现与电极的良好接触，并且通过在聚合物中引入高浓度锂盐使聚合物中高介电常数的组分与锂盐结合形成稳定的溶剂化结构，进而降低高介电常数组分的极性基团对硫化物电解质的亲核进攻能力。性基团对硫化物电解质的亲核进攻能力。性基团对硫化物电解质的亲核进攻能力。


技术研发人员：孙宇剑 胡灵敏 罗长维 吴彬 张蒙阳
受保护的技术使用者：北京师范大学
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/10