(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111571150.4 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 东莞维科电池 有限公司 地址 523000 广东省东莞 市横沥镇田坑村 新城工业区兴华路19号 申请人 宁波维科电池 有限公司 (72)发明人 向导　 (74)专利代理 机构 广州容大知识产权代理事务 所(普通合伙) 44326 代理人 何雪霞 (51)Int.Cl. H01M 10/0562(2010.01) H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/058(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种复合固态电解质及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明涉及本发 明涉及锂电池技术领域， 具 体涉及一种复合固态电解质及其制备方法与应 用。 复合固态电解质成分包括嵌段聚合物、 无机 固态电解质、 锂盐及添加剂； 所述嵌段聚合物为 聚乙烯吡啶 ‑聚氧乙烯两嵌段聚合物。 本发明提 供的复合固态电解质成分含有聚乙烯吡啶 ‑聚氧 乙烯两嵌段聚合物， 可以以聚乙烯吡啶为基质， 聚氧乙烯链段组成垂直圆柱结构分散在聚乙烯 基质中， 形成锂离子传输通道， 极大地提升了复 合固态电解质的电导率。 本发明的复合固态电解 质用于高电压电池制备中， 能够在较宽电压下匹 配钴酸锂正 极和锂金属负极工作， 具有较高的室 温电导率和锂离子迁移数， 并且能够有效抑制正 极溶出的钴离子在锂金属负极沉积， 提升电池的 循环寿命。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 114243098 A 2022.03.25 CN 114243098 A 1.一种复合固态电解质， 其特征在于， 成分包括嵌段聚合物、 无机固态电解质、 锂盐及 添加剂； 所述嵌段聚合物为聚乙烯吡啶 ‑聚氧乙烯两嵌段聚合物。 2.根据权利要求1所述的复合固态电解质， 其特征在于， 所述嵌段聚合物占复合固态电 解质的质量分数为70～90％； 所述无机固态电解质占复合固态电解质的质量分数为5～ 15％； 所述锂盐占复合固态电解质的质量分数为2～20％； 所述添加剂占复合固态电解质的 质量分数为0.5～ 20％。 3.根据权利要求1所述的复合固态电解质， 其特征在于， 所述无机固态电解质为硫化物 系固态电解质、 NASICON型固态电解质、 LISICON型固态电解质、 钙钛矿 型固态电解质或石榴 石型固态电解质中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的复合固态电解质， 其特征在于， 所述锂盐为LiTFSI、 LiFSI、 LiBF4或LiBOB中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的复合固态电解质， 其特征在于， 所述添加剂为丁二腈、 己二腈、 1,3‑丙烷磺酸内酯、 氟代 碳酸乙烯酯、 碳酸亚乙烯酯、 碳酸乙烯 亚乙酯、 1,3 ‑丙烯磺酸内酯、 1,4‑丁磺酸内酯、 五氟烷氧基环三磷腈、 环己基苯、 联苯、 4,4,4 ‑三氟丁酸乙酯、 1,1,2,2 ‑四 氟乙基‑2,2,3,3‑四氟丙基醚、 乙二醇双丙腈醚、 1,3,6 ‑已烷三腈、 氟苯、 三氟化硼四氢呋 喃、 三(三甲基硅烷)磷酸酯、 三(三甲基硅烷)硼酸酯和甲烷 二磺酸亚甲酯中的一种或多种。 6.权利要求1～5任意一项所述复合固态电解质的制备方法， 其特征在于， 采用溶剂挥 发自组装的方式制备。 7.根据权利要求6所述的复合固态电解质的制备方法， 其特征在于， 所述溶剂挥发自组 装的方式具体为： 步骤1： 将复合固态电解质的成分与溶剂混合搅拌均匀后， 得到浆料； 步骤2： 将浆料倒入 模具后挥发溶剂； 步骤3： 脱模后真空干燥。 8.根据权利要求7所述的复合固态电解质的制备方法， 其特征在于， 步骤2还包括将挥 发溶剂后装有复合固态电解质的模具进行蒸汽处 理， 然后采用多官能度卤代烃与其交联。 9.根据权利要求8所述的复合固态电解质的制备方法， 其特征在于， 所述多官能度卤代 烃为二碘丁烷、 二碘丙烷、 二 碘戊烷、 二溴丁 烷、 二溴戊烷中的一种或多种。 10.一种锂电池， 其特征在于， 包括权利要求1～5任意一项所述的复合固态电解质或权 利要求6～9任意一项 所述的复合固态电解质的制备方法得到的复合固态电解质、 正极和负 极。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114243098 A 2一种复合 固态电解质及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及锂电池技术领域， 具体涉及一种复合固态电解质及其制备方法与应 用。 背景技术 [0002]锂电池自商业化以来， 在民用与军用领域的应用日渐广泛。 随着5G技术的大面积 应用及消费者对锂电设备便携性能要求的不断提高， 市场对锂电池能量密度和安全方面的 需求也不断增长。 传统锂电池是采用有机溶剂为主体的液态电解液， 存在比较突出 的安全 问题。 与有机电解液相比， 固态电解质具有相对较高的机械强度、 电化学稳定性好、 环境耐 受性好等优点， 能够很好的解决液态电解质的安全问题。 因此， 不管是在学术界还是工业 界， 固态电解质都成为备 受关注的新技术。 此外， 固态电解质能够实现以锂金属为负极的全 固态电池制作， 这 也将极大地 解决目前困扰锂电行业的能量密度瓶颈问题。 [0003]从组成上看， 固态电解质可以分为无机、 有机和无机/有机复合固态电解质三大 类。 纯无机固态电解质电导率高， 但易碎； 纯有机固态电解质机械加工性能好， 柔性高， 但电 导率低。 而 无机/有机复合固态电解质兼具柔性和高电导率， 是目前最有应用前景的研究方 向。 目前无机/有机复合型固态电解质存在的主要问题是室温电导率低(10‑5mS/cm， 而液态 电解质室温电导率＞10‑3mS/cm)， 并且不耐高压， 因此急需提 供一种具有相对较高的室 温电 导率且耐高压的固态电解质。 发明内容 [0004]有鉴于此， 有必要针对上述的问题， 提供一种复合固态电解质及其制 备方法与应 用。 [0005]为实现上述目的， 本发明采取以下的技 术方案： [0006]第一方面， 本 发明提供一种复合固态电解质， 成分包括嵌段聚合物、 无机固态电解 质、 锂盐及添加剂； 所述嵌段聚合物为聚乙烯吡啶 ‑聚氧乙烯两嵌段聚合物。 [0007]进一步的， 所述嵌段聚合物占复合固态电解质的质量分数为70～90％； 所述无机 固态电解质占复合固态电解质的质量分数为5～15％； 所述锂盐占复合固态电解质的质量 分数为2～20％； 所述添加剂占复合固态电解质的质量分数为0.5～ 20％。 [0008]进一步的， 所述聚乙烯吡啶 ‑聚氧乙烯两嵌段聚合物中聚乙烯吡啶为聚2 ‑乙烯吡 啶、 聚3‑乙烯吡啶或聚4 ‑乙烯吡啶中的一种或多种。 [0009]优选的， 所述聚乙烯吡啶 ‑聚氧乙烯两嵌段聚合物中聚氧乙烯占比≥6 0％。 [0010]进一步的， 所述无机固态电解质为硫化物系固态电解质、 NASICON型固态电解质、 LISICON型固态电解质、 钙钛矿型固态电解质或石榴石型固态电解质中的一种或多种。 [0011]优选的， 所述无机固态电解质为LLZO(Li7La3Zr2O12)、 LLZTO(Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12) 或LATP(L i1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3)中的一种或多种。 [0012]进一步的， 所述锂盐为 LiTFSI、 LiFSI、 LiBF4或LiBOB中的一种或多种。说　明　书 1/7 页 3 CN 114243098 A 3