CN114267875A - 一种复合固态电解质及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合固态电解质及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合固态电解质及其制备方法和应用,方法包括:将含氟聚合物、锂盐、纳米陶瓷材料、有机碱金属化物、有机溶剂按照质量比例100:1~200:1~100:0.001~10:100~10000,以500‑50000rpm的速率进行高能分散处理,以高能分散处理后的浆料涂布制膜,并在60‑100℃下真空干燥12‑72小时,以形成复合固态电解质。有机碱金属化物为有机碱金属锂,在高能分散处理过程中,含氟聚合物的C‑F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去‑F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,用以提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,减小低界面阻抗。

Description

一种复合固态电解质及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种复合固态电解质及其制备方法和应用。
背景技术
过去150年来,从1850年代的铅酸电池、1890年代的镍镉电池和1960年代的镍金属氢化物电池到今天的锂离子电池,整体电池技术进步主要推动了能量密度的提高。在当前的锂离子电池时代,全球电动汽车市场高速增长,人们对更高能量密度、更安全电池性能和更长电动汽车行驶里程的需求不断增长。
随着便携式电子产品和电动汽车热失控事故的频繁发生,迫切需要更安全的锂离子电池。全固态锂离子电池在这样的需求背景下诞生。
复合固态电解质有着优于塑性电解质、橡胶电解质和凝胶聚合物电解质的性质,理论室温离子电导率可以达到10-4S/cm以上,而且具有优异的化学和机械性能。
业内针对复合固态电解质已有一定的研究成果。
范丽珍课题组通过粉体支撑压片-塑晶浸渍法,制备了聚四氟乙烯PTFE、陶瓷材料Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12以及含有双三氟甲基磺酰亚胺锂的丁二腈的复合固态电电解质,其室温离子电导率达到了1.2×10-4S cm-1。(Taoli Jiang,Pingge He,Guoxu Wang,YangShen,Ce-Wen Nan,and Li-Zhen Fan,Solvent-Free Synthesis of Thin,Flexible,Nonflammable Garnet-Based Composite Solid Electrolyte for All-Solid-StateLithium Batteries.Adv.Energy Mater.2020,1903376,DOI:10.1002/aenm.201903376)。
Room课题组机械混合涂制聚偏氟乙烯(PVDF)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LTFSI)和陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12的复合固态电解质室温锂离子电导率最高达到2.4×10-4Scm-1(S.Zhang,Z.Li,Y.Guo,L.Cai,P.Manikandan,K.Zhao,Y.Li,V.G.Pol,Roomtemperature,high-voltage solid-state lithium battery with composite solidpolymer electrolyte with in-situ thermal safety study,Chemical EngineeringJournal(2020),doi:https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125996)。
南策文课题组通过含有孤对电子的氮原子和π电子双键结构的极性溶剂逐渐诱导耦合陶瓷材料Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(LLZTO)、聚偏氟乙烯(PVDF)和锂盐,协同提升复合固态电解质的室温离子电导率至2.4×10-4S cm-1。(Xue Zhang,Ting Liu,Shuofeng Zhang,Xin Huang,Bingqing Xu,Yuanhua Lin,Ben Xu,LiangLiang Li,CeWen Nan,and YangShen,Synergistic Coupling Between Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 and Poly(vinylidene fluoride)Induces High Ionic Conductivity,Mechanical Strength andThermal Stability of Solid Composite Electrolytes.J.Am.Chem.Soc.(2017),DOI:10.1021/jacs.7b06364)。
但是,上述复合固态电解质的方案中都存在锂离子电导率还不够高,依然存在提升空间,以及固态电解质制作流程繁琐周期长的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种复合固态电解质及其制备方法和应用,通过选用适当的前驱体材料,采用高能分散处理,达到提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗的作用,使其更具有安全锂离子电池产业化上的应用价值。
第一方面,本发明实施例提供了一种复合固态电解质的制备方法,包括:将含氟聚合物、锂盐、纳米陶瓷材料、有机碱金属化物、有机溶剂按照质量比例100:1~200:1~100:0.001~10:100~10000,以500-50000rpm的速率进行高能分散处理,以高能分散处理后的浆料涂布制膜,并在60-100℃下真空干燥12-72小时,以形成所述复合固态电解质。
优选的,所述有机碱金属化物具体为有机碱金属锂;在所述高能分散处理过程中,所述含氟聚合物的C-F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去-F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过所述纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时所述富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,用以提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗。
优选的,所述含氟氮聚合物包括:聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-六氟异丁烯、聚2-烯丙六氟异丙醇、聚四氟乙烯-全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PTFE-PDD)、全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)、聚全氟甲基异丙基醚中的至少一种。
优选的,所述锂盐包括:高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
优选的,所述纳米陶瓷材料包括:纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米钛酸钡、纳米Lix1La3M12O12、Li1+x2Alx2M22-x2(PO4)3、Li10M3P2S12、Li10±1M4P2X12、Li6PS5Cl、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li3PS4、Li4GeS4,、Li6M5La2M62O12、Li5.5La3M61.75M70.25O12、Li7La3Zr2O12、Li7.06M83Y0.06Zr1.94O12或Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中的至少一种;其中,M1为Nb、Ta、Ti、Zr中的至少一种,x1为5或7;M2为Ti、Ge、Zr中的至少一种;x2为0.1~0.9;M3为Ge、Si、Sn中的至少一种;M4为Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一种;X为O、S或Se中的至少一种;M5为Ca、Sr、Ba中的至少一种;M6为Nb和/或Ta;M7为In和/或Zr;M8为La、Nb、Ta中的至少一种。
优选的,所述有机碱金属化物包括:丁基锂、二异丙基氨锂、苄基锂、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂中的至少一种。
优选的,所述有机溶剂包括:二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二甲基碳酸脂、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
第二方面,本发明实施例提供了一种第一方面所述的制备方法制备的复合固态电解质。
第三方面,本发明实施例提供了一种锂电池,包括上述第二方面所述的复合固态电解质。
本发明提出的复合固态电解质的制备方法,选用适当的前驱体材料,在所述高能分散处理过程中,含氟聚合物的C-F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去-F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过所述纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时所述富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,能够提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗。
利用本方法制备复合固态电解质的浆料稳定好,复合固态电解质的制备快速便捷,制作周期短,所得材料离子电导率高、化学稳定性好,机械强度大,用该材料装配所得室温全固态电池的放电性能优异。本方法具有潜在的产业化应用前景。
附图说明
下面通过附图和实施例,对本发明实施例的技术方案做进一步详细描述。
图1为本发明实施例提供的扣式电池在室温下,0.05C、0.1C、0.2C、0.3C,4.3V-2.5V的放电倍率曲线。
具体实施方式
下面通过附图和具体的实施例,对本发明进行进一步的说明,但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用,而不应理解为用以任何形式限制本发明,即并不意于限制本发明的保护范围。
本发明提出了一种复合固态电解质的制备方法,包括:将含氟聚合物、锂盐、纳米陶瓷材料、有机碱金属化物、有机溶剂按照质量比例100:1~200:1~100:0.001~10:100~10000,以500-50000rpm的速率进行高能分散处理,以高能分散处理后的浆料涂布制膜,并在60-100℃下真空干燥12-72小时,以形成复合固态电解质。
其中,有机碱金属化物优选为有机碱金属锂;在高能分散处理过程中,含氟聚合物的C-F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去-F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,用以提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗。
上述含氟氮聚合物包括:聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-六氟异丁烯、聚2-烯丙六氟异丙醇、聚四氟乙烯-全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PTFE-PDD)、全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)、聚全氟甲基异丙基醚中的至少一种。
上述锂盐包括:高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
上述纳米陶瓷材料包括:纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米钛酸钡、纳米Lix1La3M12O12、Li1+x2Alx2M22-x2(PO4)3、Li10M3P2S12、Li10±1M4P2X12、Li6PS5Cl、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li3PS4、Li4GeS4,、Li6M5La2M62O12、Li5.5La3M61.75M70.25O12、Li7La3Zr2O12、Li7.06M83Y0.06Zr1.94O12或Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中的至少一种;其中,M1为Nb、Ta、Ti、Zr中的至少一种,x1为5或7;M2为Ti、Ge、Zr中的至少一种;x2为0.1~0.9;M3为Ge、Si、Sn中的至少一种;M4为Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一种;X为O、S或Se中的至少一种;M5为Ca、Sr、Ba中的至少一种;M6为Nb和/或Ta;M7为In和/或Zr;M8为La、Nb、Ta中的至少一种。
上述有机碱金属化物包括:丁基锂、二异丙基氨锂、苄基锂、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂中的至少一种。
上述有机溶剂包括:二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二甲基碳酸脂、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
本发明制备的复合固态电解质,可作为固态电解质膜应用于锂电池中。
为更好的理解本发明提供的技术方案,下述以多个具体实例分别说明应用本发明上述实施例提供的方法制备复合固态电解质的具体过程及其特性。同时,以对比例1进行对比。
对比例1
本对比例提供了一种固态电解质膜片的制备。
在1.5L搅拌罐中加入675gN-甲基吡咯烷酮(NMP)和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂(LTFSI),以500rpm机械搅拌15min,再缓慢地加入75g聚偏氟乙烯(PVDF)并在室温下1500rpm搅拌12小时,得到米色悬浮浊液A,运用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为2.8x10-6S/cm。
实施例1
在1.5L搅拌罐中加入675g N-甲基吡咯烷酮和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入75g聚偏氟乙烯,并在室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入5.2g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液。然后在2000rpm搅拌下滴加1ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的桔色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液B。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为3.0x10-4S/cm。可见采用复合固态电解质具有更高的锂离子电导率。
实施例2
在1.5L搅拌罐中加入675g N-甲基吡咯烷酮和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入75g聚偏氟乙烯,并在室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入5.2g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在2000rpm搅拌下滴加2ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕褐色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液C。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃或PTFE圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为2.6x10-4S/cm。
实施例3
在1.5L搅拌罐中加入675g N-甲基吡咯烷酮和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入75g聚偏氟乙烯,并在室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入5.2g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在2000rpm搅拌下滴加4ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕褐色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液D。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为1.3x10-4S/cm。
实施例4
在1.5L搅拌罐中加入675g N-甲基吡咯烷酮和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入75g聚偏氟乙烯,并在室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入112.5g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在2000rpm搅拌下滴加1.5ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕灰色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液R。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为2.2x10-5S/cm。
实施例5
在1.5L搅拌罐中加入733g N-甲基吡咯烷酮和43.1g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入38.4g聚偏氟乙烯并室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入24.4g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在15000rpm搅拌下滴加2ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕褐色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO NMP悬浮液。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为7.1x10-4S/cm。
实施例6
在1.5L搅拌罐中加入733g N-甲基吡咯烷酮和43.1g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入38.4g聚偏氟乙烯PVDF并室温下1500rpm搅拌122小时,接着加入8.1g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在20000rpm搅拌下滴加2ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕褐色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率为1.2x10-3S/cm。
实施例7
在1.5L搅拌罐中加入733g N-甲基吡咯烷酮和43.1g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入38.4g聚偏氟乙烯并室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入4.1g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在2000rpm搅拌下滴加2ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕褐色悬浮浊液,即PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃或PTFE圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率,为9.1x10-4S/cm。
实施例8
在1.5L搅拌罐中加入954g N-甲基吡咯烷酮和28.8g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入96g聚偏氟乙烯-六氟丙烯PVDF-HFP并室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入5.2g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到米色悬浮浊液,然后在搅拌下滴加1ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的桔黄色悬浮浊液,即PVDF-HFP-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液。用注射器取该悬浮液7ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率,为4.2x10-6S/cm。
实施例9
在1.5L搅拌罐中加入675g N-甲基吡咯烷酮和25g双三氟甲基磺酰亚胺锂,以500rpm机械搅拌15min,再缓慢加入75g聚丙烯腈室温下1500rpm搅拌12小时,接着加入7.5g纳米陶瓷材料Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)继续搅拌6小时,得到橙黄色悬浮浊液,然后在2000rpm搅拌下滴加3ml 10wt%的甲醇锂溶液,最后获得高度分散的棕黑色悬浮浊液,即PAN-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液。用注射器取该悬浮液5ml,在玻璃圆盘中流延涂膜50cm2,80℃动态真空干燥16小时,冲取直径16mm的膜片,测试交流阻抗谱计算锂离子电导率,为9.5x10-6S/cm。
实施例10
利用实施例6制备的53μm厚度的复合固态电解质隔膜为扣式电池的膈膜。将三元镍钴锰材料NCM(镍质量百分含量65%)/导电碳黑Super P/实施例6中PVDF-LTFSI-LLZTO的NMP悬浮液按照质量比80/10/10制作电极浆料,利用100μm涂布器刮涂制膜,80℃动态真空干燥16小时,冲片直径16mm的电极片,面密度2mg/cm2。将所制备的电极片、复合固态电解质隔膜以及金属锂片依次放入2035扣式电池壳体内,以50KG/cm2压强封装,然后在室温下按照0.05C、0.1C、0.2C、0.3C恒流充电至4.3V,然后放电至2.5V进行倍率测试,其放电曲线如图1。
本发明提出的复合固态电解质的制备方法,选用适当的前驱体材料,在所述高能分散处理过程中,含氟聚合物的C-F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去-F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过所述纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时所述富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,能够提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗。
利用本方法制备复合固态电解质的浆料稳定好,复合固态电解质的制备快速便捷,制作周期短,所得材料离子电导率高、化学稳定性好,机械强度大,用该材料装配所得室温全固态电池的放电性能优异。本方法具有潜在的产业化应用前景。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将含氟聚合物、锂盐、纳米陶瓷材料、有机碱金属化物、有机溶剂按照质量比例100:1~200:1~100:0.001~10:100~10000,以500-50000rpm的速率进行高能分散处理,以高能分散处理后的浆料涂布制膜,并在60-100℃下真空干燥12-72小时,以形成所述复合固态电解质。
2.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述有机碱金属化物具体为有机碱金属锂;在所述高能分散处理过程中,所述含氟聚合物的C-F键在有机碱金属锂的催化作用下脱去-F,生成局域富含π电子双键结构的聚合物和纳米氟化锂,通过所述纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料的表面层,同时所述富含π电子双键结构的聚合物、锂盐以及纳米氟化锂原位修饰纳米陶瓷材料协同耦合,用以提高复合固态电解质的锂离子电导率,抑制界面相的生成,并减小低界面阻抗。
3.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述含氟氮聚合物包括:聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-六氟异丁烯、聚2-烯丙六氟异丙醇、聚四氟乙烯-全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PTFE-PDD)、全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)、聚全氟甲基异丙基醚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述锂盐包括:高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述纳米陶瓷材料包括:纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米钛酸钡、纳米Lix1La3M12O12、Li1+x2Alx2M22-x2(PO4)3、Li10M3P2S12、Li10±1M4P2X12、Li6PS5Cl、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li3PS4、Li4GeS4,、Li6M5La2M62O12、Li5.5La3M61.75M70.25O12、Li7La3Zr2O12、Li7.06M83Y0.06Zr1.94O12或Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中的至少一种;其中,M1为Nb、Ta、Ti、Zr中的至少一种,x1为5或7;M2为Ti、Ge、Zr中的至少一种;x2为0.1~0.9;M3为Ge、Si、Sn中的至少一种;M4为Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一种;X为O、S或Se中的至少一种;M5为Ca、Sr、Ba中的至少一种;M6为Nb和/或Ta;M7为In和/或Zr;M8为La、Nb、Ta中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述有机碱金属化物包括:丁基锂、二异丙基氨锂、苄基锂、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括:二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二甲基碳酸脂、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
8.一种上述权利要求1-7任一所述的制备方法制备的复合固态电解质。
9.一种锂电池,其特征在于,所述锂电池包括上述权利要求8所述的复合固态电解质。
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