CN109786812A - 一种光固化固态复合电解质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光固化固态复合电解质及其制备方法，属于碱金属电池的技术领域。所述电解质由聚合物预聚体、光引发剂、无机固态电解质、盐和离子液体经避光混匀后，在惰性气氛下紫外光固化制得。所述电解质在制备过程中因无机固态电解质的重力沉降作用，具有梯度分布特征，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点，同时可调节电池电解质中以及金属负极表面的金属离子分布，与碱金属负极及正极具有良好的相容性，在恒电流极化中展现出较低的过电势和长期的循环稳定性；所述电解质与电极界面阻抗较小，且几乎不随着电池放置时间的增加而增大；所述方法制备过程简单，使用常规设备，原材料易得，且安全无污染，适合大规模批量生产。

Description

一种光固化固态复合电解质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光固化固态复合电解质及其制备方法，所述电解质具有抑制金属锂和金属钠枝晶的生长，以及改善固态电解质内部及其与金属负极间的界面相容性的能力，属于碱金属电池的技术领域。
背景技术
金属锂具有高的理论容量，被认为是很有前途的负极材料。金属钠具有较高的理论容量(1165mAh/g)，其电极电势比锂高300mV，也是十分理想的负极材料。然而电池充放电循环过程中，枝晶的形成和低的库伦效率等问题严重阻碍金属锂电池和金属钠电池的商业化。无机固态电解质具有抑制枝晶的作用，但是无机固态电解质与界面相容性差，界面阻抗大。引入聚合物可以增强固态电解质的柔韧性，降低界面阻抗。添加适量的离子液体，可以增加固态电解质内部及其与金属负极间的界面相容性，进一步降低阻抗。
目前，采用一种高离子电导率的有机-无机固态复合电解质控制枝晶的生长兼有与电极间界面具有良好的相容性是一个热门的研究方向。清华张强课题组报道了聚环氧乙烷(PEO)-掺铝锂镧锆钽氧(Al-doped Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12)复合电解质，离子电导率为5×10-4S·cm-1(25℃)。北京科技大学范丽珍课题组报道了热压法制备的PEO-锂镧锆钽氧(Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12)有机无机复合电解质，离子电导率为0.24×10-5S·cm-1(25℃)。清华深圳研究院贺艳兵课题组报道了双重PEO协同效应的PEO-锂镧锆氧(LLZO)电解质固体电解质界面膜(SEI)膜，制备了低阻抗集成式全固态锂电池，在0.1C条件下，循环80周比容量高达158.7mAh·g-1。
利用无机固态电解质与聚合物复合制备的有机-无机固态复合电解质，电解质与的柔韧性得到了增强。但是制备的固态复合电解质无机-有机均一，其中无机组分与负极侧界面接触阻抗较大，而正极侧，PEO与正极接触易被氧化(PEO分解电压为3.9V)，限制了固态复合电解质的使用范围。同时现有的有机-无机固态复合电解质制备方法，如溶剂挥发法、热压法等具有能耗大，环境污染较大的缺点。
发明内容
针对现有金属锂电池和金属钠电池在充放电循环过程中存在枝晶形成和低库伦效率等问题，本发明的目的之一在于提供一种光固化固态复合电解质，所述电解质通过引入离子液体增加固态电解质内部及其与金属负极间的界面相容性，进一步降低阻抗，具有高的离子电导率，能抑制枝晶的产生。
本发明的目的之二在于提供一种光固化固态复合电解质的制备方法，所述方法制备过程简单，原料易得且安全无污染，适合大规模批量生产。
为实现本发明的目的，提供以下技术方案。
一种光固化固态复合电解质，所述电解质由聚合物预聚体、光引发剂、无机固态电解质、盐和离子液体，经避光混匀后，在惰性气氛下紫外光直接固化制备得到；
所述聚合物预聚体为聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，数均分子量(Mn)为100～1000；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、过氧化二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(例如Irgacure 2529，汽巴特殊化学品公司)和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(例如Irgacure 819，汽巴特殊化学品公司)中的一种以上。
所述离子液体为金属锂电池和金属钠电池领域常规使用的离子液体，优选为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM]-[TFSI])、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([BMIM]-[TFSI])、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐([PP13]-[TFSI])、N-甲基,丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐([Py13]-[TFSI])、N-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐([Py14]-[TFSI])、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、三乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚中的一种以上。
当所述电解质用于金属锂电池时：
所述盐为金属锂电池领域常规使用的锂盐，优选为六氟磷酸锂(LiPF6)、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亚氨基锂(LiFTFSI)中的一种以上；
所述无机固态电解质为氧化物固态电解质；优选为Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12、Al-dopedLi6.75La3Zr1.75Ta0.25O12和Li7La3Zr2O12中的一种以上；优选粒径为200nm～20μm；
当所述电解质用于金属钠电池时：
所述盐为金属钠电池领域常规使用的钠盐，优选为六氟磷酸钠(NaPF6)、双三氟甲磺酰亚胺钠(NaTFSI)、双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)和(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亚氨基钠(NaFTFSI)中的一种以上。
所述无机固态电解质为氧化物固态电解质和硫化物固态电解质；优选为Na3Zr2Si2PO12、Na3Zr2PO4(SiO4)2和Na3PS4中的一种以上；优选粒径为200nm～20μm。
一种本发明所述的光固化固态复合电解质的制备方法，所述方法步骤如下：
(1)在惰性气体保护下，将光引发剂加入到聚合物预聚体中，常温下避光混合均匀；然后加入盐和离子液体的混合物，继续避光混合均匀，最后加入无机固态电解质继续避光混合均匀，得到混合物；
其中，优选光引发剂、聚合物预聚体、盐、离子液体和无机固态电解质的质量比为1～2:100:0.2～10:1～50:1～100；
优选加入无机固态电解质继续避光混合时的温度为30℃～60℃；
优选盐在离子液体中的浓度为0.1M～2M；
(2)在惰性气体保护下，将混合物涂布在平板上，用紫外灯照射固化，干燥后，取下得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，其中，所述的电解质远离平板一侧作为靠近负极一侧，另一侧为靠近正极侧；
其中，所述惰性气体的纯度大于等于99％。
可采用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板或玻璃板上。
优选混合物涂布厚度为40μm～600μm；
优选紫外灯的波长为365nm～400nm；
优选紫外灯照射5min～15min固化。
有益效果
1.本发明提供了一种光固化固态复合电解质，所述电解质在制备过程中因无机固态电解质组分的重力沉降作用，因此具有梯度分布特征；远离平板一侧作为靠近负极一侧，无机固态电解质含量少，聚合物含量大，靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧为靠近正极侧，无机固态电解质含量逐渐增大，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点，同时可通过调节电池中电解质中以及金属负极表面的金属离子分布，抑制枝晶的产生；所述电解质与碱金属负极及正极具有良好的相容性与稳定性，能抑制枝晶的产生，具有较高的离子电导率；
2.本发明提供了一种光固化固态复合电解质，所述电解质能够稳定金属锂或钠的剥离/沉积的过程，抑制枝晶的生长，而且在恒电流极化过程中展现出较低的过电势和长期的循环稳定性；所述电解质与电极界面阻抗较小，且几乎不随着电池放置时间的增加而增大；
3.本发明提供了一种光固化固态复合电解质的制备方法，所述方法的制备过程简单，所使用的都是常规设备，原材料易得，且安全无污染，不需要使用有机溶剂如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，乙腈等，适合大规模批量生产。
附图说明
图1为实施例1中Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12的表面扫描电子显微镜(SEM)图。
图2为实施例1中制备的一种光固化固态复合电解质的形貌图。
图3为采用实施例1中制备的一种光固化固态复合电解质作为电解质的锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时测得的恒电流电镀/剥离图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不作为对本发明专利的限定。
对以下实施例中制备的一种光固化固态复合电解质进行检测如下：
(1)采用交流阻抗技术测量所述电解质的电导率
将测试体系组装成不锈钢(SS)│所述电解质│不锈钢(SS)型阻塞电极体系，在CHI660D电化学工作站上采用交流阻抗测试，将测试电极体系放置于高低温交变试验箱中，在待测温度下先静置30min，使得所述电解质的温度达到测试温度，测试频率范围为10Hz～105Hz；交流振幅为5mV；测量温度为0℃～95℃；每种所述电解质测试重复3次，取平均值。根据如下公式可以计算出所述电解质的电导率(σ)：
其中：l为所述电解质的厚度，Rb为所述电解质的本体电阻，S为不锈钢电极接触面积。测试仪器：电化学工作站为CHI660D，上海晨华仪器有限公司。
(2)电化学性能测试
钠对称电池的组装：在充满纯度大于等于99％氩气的手套箱中，将一个金属钠片、所述电解质和另一个金属钠片依次放入型号为2025的纽扣电池壳中，然后用压片机将两片电池壳压实扣紧，得到钠对称电池；组装好的钠对称电池在30℃下静置48h后，进行电化学性能测试。
锂对称电池的组装：在充满纯度大于等于99％氩气的手套箱中，将一个金属锂片、所述电解质和另外一个金属锂片依次放入型号为2025的纽扣电池壳中，然后用压片机将两片电池壳压实扣紧，得到锂对称电池；组装好的锂电池在30℃下静置48h后，进行电化学性能测试。
采用LAND电池测试系统进行金属锂和钠的沉积/剥离测试，测试恒电流密度为0.25mA/cm2，沉积面容量为0.5mAh/cm2。
测试仪器：LAND电池测试系统，型号CT2001A，武汉金诺电子有限公司；
(3)扫描电子显微镜观察
扫描电子显微镜：型号Quanta 600，荷兰FEI公司。
实施例1
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝700的PEGDA中，常温下避光，以转速为300r/min磁力搅拌0.5h，混合均匀；然后加入1g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为5μm～8μm，10g的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12，如图1所示，继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm；用波长为365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，其形貌如图2所示，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：电池循环100周比容量为150mA·h/Kg，测试结果表明锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环300小时且无短路发生，如图3所示。
实施例2
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝700的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入1g 1M NaTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为5μm～8μm，10g的Na3Zr2Si2PO12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：钠对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环200小时且无短路发生。
实施例3
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝600的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入1g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为200nm～500nm，10g的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环200小时且无短路发生；。
实施例4
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝600的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入1g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为200nm～500nm，10g的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环100小时且无短路发生。
实施例5
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝600的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入2g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为200nm～500nm，10g的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射15min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环200小时且无短路发生。
实施例6
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝600的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入3g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为200nm～500nm，5g的Al-doped Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为100μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下，所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环300小时且无短路发生。
实施例7
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝600的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入4g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入粒径为200nm～500nm，10g的Al-doped Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试结果：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环400小时且无短路发生；。
实施例8
(1)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，将0.1g 2-羟基-2-甲基苯丙酮加入到10g Mn＝200的PEGDA中，常温下避光磁力搅拌0.5h，转速为300r/min，混合均匀；然后加入5g 1M LiTFSI-[Py13]-[TFSI]，继续避光搅拌8h，最后加入颗粒粒径为200nm～500nm，10g的Al-doped Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12继续避光搅拌3h，转速为500r/min，最终得到均匀混合物。
(2)在充满氩气的手套箱中(H2O＜0.1ppm；O2＜0.1ppm)，用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板上，混合物涂布厚度为150μm，用波长365nm，功率为400W的紫外灯照射5min固化，干燥后得到本发明所述的一种光固化固态复合电解质，所述电解质远离平板一侧，表面光滑，无机固态电解质含量少，聚合物含量大作为靠近金属负极侧，可有效改善电解质与碱金属负极的相容性，降低界面阻抗；另一侧无机固态电解质含量高为靠近正极侧，可解决PEO直接与正极接触易被氧化的缺点。
采用交流阻抗技术测量结果：55℃下所述电解质的电导率为0.43mS/cm。
电化学性能测试：锂对称电池在0.25mA/cm2电流密度和0.5mAh/cm2面容量时，稳定循环400小时且无短路发生。

Claims (7)

1.一种光固化固态复合电解质，其特征在于：所述电解质由聚合物预聚体、光引发剂、无机固态电解质、盐和离子液体，经避光混匀后，在惰性气氛下紫外光直接固化制备得到；
所述聚合物预聚体为聚乙二醇二丙烯酸酯，数均分子量为100～1000；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、过氧化二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦中的一种以上；
当所述电解质用于金属锂电池时：
所述盐为金属锂电池领域常规使用的锂盐；所述无机固态电解质为氧化物固态电解质；
当所述电解质用于金属钠电池时：
所述盐为金属钠电池领域常规使用的钠盐；所述无机固态电解质为氧化物固态电解质和硫化物固态电解质。
2.根据权利要求1所述的一种光固化固态复合电解质，其特征在于：所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、三乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种光固化固态复合电解质，其特征在于：当所述电解质用于金属锂电池时：
所述盐为六氟磷酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亚氨基锂中的一种以上；
所述无机固态电解质为Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12、Al-doped Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12和Li7La3Zr2O12中的一种以上；粒径为200nm～20μm；
当所述电解质用于金属钠电池时：
所述盐为六氟磷酸钠、双三氟甲磺酰亚胺钠、双氟磺酰亚胺钠和(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亚氨基钠中的一种以上；
所述无机固态电解质为Na3Zr2Si2PO12、Na3Zr2PO4(SiO4)2和Na3PS4中的一种以上；粒径为200nm～20μm。
4.一种如权利要求1～3中任一项述的光固化固态复合电解质的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
(1)在惰性气体保护下，将光引发剂加入到聚合物预聚体中，常温下避光混合均匀；然后加入盐和离子液体的混合物，继续避光混合均匀，最后加入无机固态电解质继续避光混合均匀，得到混合物；
(2)在纯度大于等于99％的惰性气体保护下，将混合物涂布在平板上，用紫外灯照射固化，干燥后，取下得到所述的一种光固化固态复合电解质，其中，所述的电解质远离平板一侧作为靠近负极一侧，另一侧为靠近正极侧。
5.根据权利要求4所述的一种光固化固态复合电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，光引发剂、聚合物预聚体、盐、离子液体和无机固态电解质的质量比为1～2:100:0.2～10:1～50:1～100；
加入无机固态电解质继续避光混合时的温度为30℃～60℃；
盐在离子液体中的浓度为0.1M～2M。
6.根据权利要求4所述的一种光固化固态复合电解质的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，采用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板或玻璃板上；混合物涂布厚度为40μm～600μm；紫外灯的波长为365nm～400nm，照射5min～15min固化。
7.根据权利要求5所述的一种光固化固态复合电解质的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，采用刮刀将混合物涂布在聚四氟乙烯板或玻璃板上；混合物涂布厚度为40μm～600μm；紫外灯的波长为365nm～400nm，照射5min～15min固化。
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