CN114628779A - 一种一体化固态锂电池及其制备方法 - Google Patents

一种一体化固态锂电池及其制备方法 Download PDF

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CN114628779A CN202210263333.8A CN202210263333A CN114628779A CN 114628779 A CN114628779 A CN 114628779A CN 202210263333 A CN202210263333 A CN 202210263333A CN 114628779 A CN114628779 A CN 114628779A
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Abstract

本发明提供了一种一体化固态锂电池及其制备方法，涉及锂电池器件技术领域。本发明提供的一体化固态锂电池，包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜以及附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物。本发明采用含有氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的凝胶电解质，能够提高凝胶电解质整体的热稳定性，提高其工作温度区间，构建高耐热凝胶电解质。在本发明中，氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜能够承受超过1000℃的高温，即使当凝胶电解质中的聚合物在高温下失效时，其依然能避免正负极的接触，极大地提高了电池的安全性。

Description

一种一体化固态锂电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池器件技术领域，具体涉及一种一体化固态锂电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度大、无记忆效应、自放电小等优点，成为日常生活中最常见的便携式储能设备。然而，传统的锂离子电池多使用液态电解质，存在易泄漏、易燃易爆等危险，使电池存在极大的安全隐患。用固态电解质替代传统的液态电解质，被视为是提高锂电池安全性能的最有效途径之一。在众多固态电解质中，凝胶电解质结合了全固态电解质和液态电解质的优点，既具有全固态电解质的内聚性，又具有液态电解质的扩散性，在提高安全性的同时还具有高室温离子电导率和良好的界面相容性，因此在储能领域有广泛的应用前景。
然而，传统的凝胶电解质一般由高分子聚合物组成，机械性能和热稳定性能较差，降低了凝胶电解质的安全性和使用寿命。因此，当电池内部运行温度过高时，凝胶电解质可能会发生收缩熔融，使正负极接触，造成内部短路，从而导致电池失效甚至起火爆炸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化固态锂电池及其制备方法，本发明提供的一体化固态锂电池能够避免正负极接触，极大地提高电池的安全性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种一体化固态锂电池，包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜以及附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物；所述聚合物的制备原料包括聚合物单体、助溶剂和锂盐；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8。
优选地，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜包括锂镧锆氧微纳米纤维膜、锂镧钛氧微纳米纤维膜和铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜中的至少一种。
优选地，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的厚度为20～50μm；所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的孔隙率为40～60％。
优选地，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的质量占凝胶电解质总质量的10～90％。
优选地，所述聚合物单体包括1,3二氧戊环、环氧乙烷、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯；
所述助溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯和乙二醇二甲醚中的至少一种；
所述锂盐包括四氟硼酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的至少一种。
优选地，所述正极片的材质为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍钴锰铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和富锂锰基材料中的至少一种；所述负极片的材质为石墨、硬碳、钛酸锂、金属锂、硅碳复合材料和氧化硅碳复合材料中的至少一种。
本发明提供了上述技术方案所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；
由下至上依次放置正极片和氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，再在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的上表面放置负极片，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
本发明提供了上述技术方案所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；
依次叠放正极片、氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜和负极片，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
优选地，所述原位聚合反应的温度为10～60℃；原位聚合反应的时间为0.5～24h。
优选地，所述聚合物单体、助溶剂和锂盐混合包括：将聚合物单体和助溶剂进行预混，再加入锂盐。
本发明提供了一种一体化固态锂电池，包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜以及附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物；所述聚合物的制备原料包括聚合物单体、助溶剂和锂盐；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8。本发明采用含有氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的凝胶电解质，能够提高凝胶电解质整体的热稳定性，提高其工作温度区间，构建高耐热凝胶电解质。在本发明中，氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜能够承受超过800℃的高温，即使当凝胶电解质中的聚合物在高温下失效时，其依然能避免正负极的接触，极大地提高了电池的安全性。
本发明还提供了上述技术方案所述一体化固态锂电池的制备方法，本发明通过使凝胶电解质前驱体溶液在电池内原位聚合，得到一体化固态锂电池，克服了电极和电解质分别制备后再组装成电池时界面接触差、阻抗大的问题。本发明通过引入氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜作为凝胶电解质的支撑基材，极大地提高了其热稳定性、机械强度和离子电导率，且有效防止正负极接触造成内短路，电池安全性能得到了进一步提高。
附图说明
图1为本发明实施例1～2制备的一体化固态锂电池的结构示意图；
图2为实施例1制备的凝胶电解质前驱体溶液在凝胶前后的实物照片；
图3为实施例1制备的铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜煅烧前后表面形貌的SEM图；
图4为实施例1制备的一体化固态锂电池的阻抗谱图；
图5为实施例2制备的一体化固态锂电池的充放电性能图；
图6为实施例2制备的锂镧钛氧微纳米纤维膜的热稳定性图。
具体实施方式
本发明提供了一种一体化固态锂电池，包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜以及附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物；所述聚合物的制备原料包括聚合物单体、助溶剂和锂盐；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8。
在本发明中，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜优选包括锂镧锆氧微纳米纤维膜、锂镧钛氧微纳米纤维膜和铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜中的至少一种。在本发明中，所述锂镧锆氧微纳米纤维膜的成分为Li7La3Zr2O12(LLZO)；所述锂镧钛氧微纳米纤维膜的成分为Li3XLa2/3-XTiO3(X＝0.11，LLTO)；所述铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜的成分为Li6.4La3Zr2Al0.2O12(LLZO掺Al)。
本发明对所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的制备过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的静电纺丝技术制备即可。
在本发明中，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的厚度优选为20～50μm；所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的孔隙率优选为40～60％。
在本发明中，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的质量优选占凝胶电解质总质量的10～90％，更优选为20～80％。
在本发明中，所述凝胶电解质包括附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物。在本发明中，所述聚合物的制备原料包括聚合物单体、助溶剂和锂盐。在本发明中，所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8，优选为1.3～1.4:0.8～1.0:0.6～0.7。在本发明中，所述聚合物单体优选包括1,3二氧戊环、环氧乙烷、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯；所述助溶剂优选包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯和乙二醇二甲醚中的至少一种。在本发明中，所述锂盐优选包括四氟硼酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的至少一种。在本发明中，当所述锂盐包括四氟硼酸锂和高氯酸锂时，优选还包括三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的至少一种。在本发明中，所述锂盐中的三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂既可以作为引发剂保证聚合反应的进行，同时也能够提高凝胶电解质的离子电导率。
在本发明中，所述正极片的材质优选为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍钴锰铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和富锂锰基材料中的至少一种。在本发明中，所述负极片的材质优选为石墨、硬碳、钛酸锂、金属锂、硅碳复合材料和氧化硅碳复合材料中的至少一种。
在本发明中，所述一体化固态锂电池优选还包括正极壳、钢片、弹片和负极壳；所述一体化固态锂电池优选包括依次叠层设置的正极壳、正极片、凝胶电解质、负极片、钢片、弹片和负极壳；所述凝胶电解质含有氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜。
在本发明中，所述一体化固态锂电池的类型优选包括扣式固态电池或薄膜状软包电池。
本发明提供了一种上述技术方案所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8；
由下至上依次放置正极片和氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，再在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的上表面放置负极片，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
本发明将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液。在本发明中，所述聚合物单体、助溶剂和锂盐混合优选包括：将聚合物单体和助溶剂进行预混，再加入锂盐。
得到凝胶电解质前驱体溶液后，本发明由下至上依次放置正极片和氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，再在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的上表面放置负极片，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。在本发明中，所述凝胶电解质前驱体溶液的滴加量以完全浸润氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜为准。
在本发明中，所述原位聚合反应的温度优选为10～60℃，更优选为20～50℃；原位聚合反应的时间优选为0.5～24h，更优选为2～3h。
在本发明中，所述一体化固态锂电池的制备优选在氩气气氛的手套箱中进行。
在本发明中，当所述一体化固态锂电池还包括正极壳、钢片、弹片和负极壳时，优选由下至上依次放置正极壳、正极片和氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，再在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的上表面依次放置负极片、钢片、弹片和负极壳，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
本发明还提供了另一种上述技术方案所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8；
依次叠放正极片、氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜和负极片，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
在本发明中，所述凝胶电解质前驱体溶液的制备方法与前文所述一致，这里不再赘述。
得到凝胶电解质前驱体溶液后，本发明依次叠放正极片、氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜和负极片，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。在本发明中，所述原位聚合反应的温度优选为10～60℃，更优选为20～50℃；原位聚合反应的时间优选为0.5～24h，更优选为2～3h。在本发明中，所述一体化固态锂电池的制备优选在氩气气氛的手套箱中进行。本发明制备的凝胶电解质可以在室温下自动凝胶化，工艺简单，有效降低了成本投入。
在本发明中，当所述一体化固态锂电池还包括正极壳、钢片、弹片和负极壳时，优选依次叠放正极壳、正极片、氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜、负极片、钢片、弹片和负极壳，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
本发明通过使凝胶电解质前驱体溶液在电池内原位聚合，得到一体化固态锂电池，减小了电极和电解质之间的界面阻抗，简化了固态锂电池的制备流程。本发明通过引入耐高温的氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜将正负极隔开，提高了复合凝胶电解质整体的热稳定性，提高其工作温度区间，构建高耐热凝胶电解质；氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜能够承受超过1000℃的高温，即使当凝胶电解质中的聚合物在高温下失效时，其依然能避免正负极的接触，极大地提高电池的安全性。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备快离子导体铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜：在室温下将聚乙烯吡咯烷酮(阿拉丁，Mw为1300000)加入乙醇和水的混合溶剂中搅拌2h使其充分溶解，配置成聚乙烯吡咯烷酮含量为6.5wt％的混合溶液；然后在上述混合溶液中加入LiNO3、La(NO3)3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O继续搅拌2h，最后加入C8H12O8Zr搅拌1h获得澄清的纺丝液；其中乙醇和水的质量比为1:1，LiNO3、La(NO3)3·6H2O、C8H12O8Zr和Al(NO3)3·9H2O的摩尔比为6.4：3：2：0.2；将所述纺丝液进行静电纺丝得到前驱体纤维膜，纺丝参数为：环境温度25℃，相对湿度45％，灌注速度1mL/h，电压20kV，接收装置与喷丝口的距离15cm，接收装置的转速为60r/min；将上述前驱体纤维膜置于空气气氛中煅烧，以2℃/min的升温速率升温至900℃，并且保温2h，得到铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜。
制备凝胶电解质前驱体溶液：在氩气气氛的手套箱中，将2.66g 1,3二氧戊环和2.17g乙二醇二甲醚混合，然后加入0.72g双三氟甲磺酰亚胺锂和0.57g六氟磷酸锂，持续搅拌2h后，得到凝胶电解质前驱体溶液。
制备一体化固态锂电池：在氩气气氛的手套箱中，将正极壳、磷酸铁锂正极片和所述铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜依次放置，使用移液枪将30μL的凝胶电解质前驱体溶液滴加到铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜上，再依次放置石墨负极片、钢片、弹片和负极壳，封装，在室温条件下进行原位聚合2～3h，得到一体化固态锂电池。
实施例2
制备快离子导体锂镧钛氧微纳米纤维膜：在室温下将高分子聚合物聚乙烯(阿拉丁，Mw为600000)溶解在溶剂冰乙酸和N,N-二甲基甲酰胺(冰乙酸和N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:3)中搅拌60min，然后依次加入锂源氯化锂、镧源氯化镧和钛源钛酸四丁酯搅拌120min混合均匀配得纺丝液，其中纺丝液中锂源、镧源、钛源、高分子聚合物、冰乙酸和N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为0.33:0.55:1:0.04:260:780；将所述纺丝液进行静电纺丝得到前驱体纤维膜，纺丝参数为：环境温度30℃，相对湿度25％，灌注速度2mL/h，电压25kV，接收装置与喷丝口的距离30cm，接收装置的转速为40r/min；将上述前驱体纤维膜置于空气气氛中煅烧，以5℃/min的升温速率升温至800℃，并且保温2h，得到锂镧钛氧微纳米纤维膜。
制备凝胶电解质前驱体溶液：在氩气气氛的手套箱中，将2.66g 1,3二氧戊环和2.17g乙二醇二甲醚混合，然后加入0.72g双三氟甲磺酰亚胺锂和0.95g六氟磷酸锂，持续搅拌2h后，得到凝胶电解质前驱体溶液。
制备一体化固态锂电池：在氩气气氛的手套箱中，将正极壳、磷酸铁锂正极片和所述锂镧钛氧微纳米纤维膜依次放置，将30μL的凝胶电解质前驱体溶液滴加到锂镧钛氧微纳米纤维膜上，再依次放置锂片、钢片、弹片和负极壳，封装、加压350MPa，在25±2℃(室温)条件下进行原位聚合2～3h，得到一体化固态锂电池。
测试例
图1为本发明实施例1～2制备的一体化固态锂电池的结构示意图。
图2为实施例1制备的凝胶电解质前驱体溶液在凝胶前后的实物照片。由图2可以看出，常温静置后，凝胶电解质前驱体溶液能够完全凝胶。
图3为实施例1制备的铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜煅烧前后表面形貌的SEM图。由图3可以看出，煅烧后的铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜的纤维变细，孔径变大，纤维膜内能存出更多的凝胶电解质。
图4为实施例1制备的一体化固态锂电池的阻抗谱图。由图4可以看出，本发明提供的一体化固态锂电池的阻抗小，离子电导率高。
图5为实施例2制备的一体化固态锂电池的充放电性能图。由图5可以看出，本发明提供的一体化固态锂电池的循环90多圈，容量依然能够很好地保持。
图6为实施例2制备的锂镧钛氧微纳米纤维膜的热稳定性图。由图6可以看出，氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜在600℃高温加热1h，尺寸无明显变化，能够提高凝胶电解质整体的热稳定性。
现有技术通常是分别制备凝胶电解质和固体电极，然后再组装成电池，无法保证电极和电解质之间的界面完全贴合，特别是在弯曲折叠的过程中，容易导致界面分离等问题，使界面阻抗增大、离子传输受阻。采用本发明提供的制备方法有利于减小界面阻抗，提升离子传输能力，解决了固态电池中电解质和电极不能充分接触以及循环过程中易分离的问题，且氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜提高了凝胶电解质的热稳定性，从而使电池的安全性得到提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体化固态锂电池，包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜以及附着在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上的聚合物；所述聚合物的制备原料包括聚合物单体、助溶剂和锂盐；所述聚合物单体、助溶剂和锂盐的质量比为1.2～1.5：0.8～1.2：0.5～0.8。
2.根据权利要求1所述的一体化固态锂电池，其特征在于，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜包括锂镧锆氧微纳米纤维膜、锂镧钛氧微纳米纤维膜和铝掺杂锂镧锆氧微纳米纤维膜中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一体化固态锂电池，其特征在于，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的厚度为20～50μm；所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的孔隙率为40～60％。
4.根据权利要求1所述的一体化固态锂电池，其特征在于，所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的质量占凝胶电解质总质量的10～90％。
5.根据权利要求1所述的一体化固态锂电池，其特征在于，所述聚合物单体包括1,3二氧戊环、环氧乙烷、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯；
所述助溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯和乙二醇二甲醚中的至少一种；
所述锂盐包括四氟硼酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一体化固态锂电池，其特征在于，所述正极片的材质为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍钴锰铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和富锂锰基材料中的至少一种；所述负极片的材质为石墨、硬碳、钛酸锂、金属锂、硅碳复合材料和氧化硅碳复合材料中的至少一种。
7.权利要求1～6任一项所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；
由下至上依次放置正极片和氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，再在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜的上表面放置负极片，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
8.权利要求1～6任一项所述一体化固态锂电池的制备方法，包括以下步骤：
将聚合物单体、助溶剂和锂盐混合，得到凝胶电解质前驱体溶液；
依次叠放正极片、氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜和负极片，将所述凝胶电解质前驱体溶液滴加在所述氧化物快离子导体陶瓷微纳米纤维膜上，封装，进行原位聚合反应，得到一体化固态锂电池。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述原位聚合反应的温度为10～60℃；原位聚合反应的时间为0.5～24h。
10.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体、助溶剂和锂盐混合包括：将聚合物单体和助溶剂进行预混，再加入锂盐。
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