(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 202111494151.3 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 佛山 （华南） 新材料研究院 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道深海路17号瀚天科技城A区8号 14楼 I101 (72)发明人 刘亭　杨文科　徐亚辉　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 代理人 王建宇 (51)Int.Cl. H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种聚合物电解质膜及其制备方法和电池 (57)摘要 本发明公开了一种聚合物电解质膜的制备 方法， 包括以下步骤： 将第一聚合物和锂盐溶于 有机溶剂中， 得到第一混合液； 向所述第一混合 液中加入第一聚合单体和引发剂， 得到第二混合 液； 向所述第二混合液中加入无机氧化物， 分散 均匀后得到聚合物电解质浆料； 将所述聚合物电 解质浆料涂覆在基材上， 得到聚合物电解质湿 膜； 所述聚合物电解质湿膜干燥后得到成品； 用 于制得所述聚合物电解质膜的原料按重量份包 括： 第一聚合物1 ‑15份， 有机溶剂30 ‑70份， 锂盐 0.5‑5份， 第一聚合单体0.1 ‑5份、 引发剂0.05 ‑2 份和无机 氧化物0.5‑5份。 相应地， 本发明还提供 了上述方法制备得到的聚合物电解质膜， 其机械 强度好， 界面相容 性好。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 114361582 A 2022.04.15 CN 114361582 A 1.一种聚合物电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将第一聚合物和锂盐溶于有机溶剂中， 得到第一混合液； 向所述第一混合液中加入第一聚合单体和引发剂， 得到第二混合液； 向所述第二混合液中加入无机氧化物， 分散均匀后得到聚合物电解质浆料； 将所述聚合物电解质浆料涂覆在基材 上， 得到聚合物电解质湿膜； 所述聚合物电解质湿膜干燥后得到成品； 用于制得所述聚合物电解质膜的原料按重量份包括： 第一聚合物1 ‑15份， 有机溶剂30 ‑ 70份， 锂盐0.5 ‑5份， 第一聚合单体0.1 ‑5份、 引发剂0.0 5‑2份和无机氧化物0.5 ‑5份。 2.如权利要求1所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 用于制得所述 聚合物 电解质膜的原料按重量份包括： 第一聚合物2 ‑8份， 有机溶剂40 ‑60份， 锂盐1 ‑3份， 第一聚合 单体0.5‑1.5份、 引发剂0.08 ‑1份和无机氧化物1 ‑3份。 3.如权利要求1所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述第 一聚合单体包 括马来酸酐、 二甲基马来 酸酐、 丁二酸酐中的一种或组合； 所述引发剂包括过氧化苯甲酰、 过氧化二异丙苯、 偶氮二异丁腈、 偶氮二异丁酸二甲酯 中的一种或组合。 4.如权利要求3所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述第 一聚合单体选 用马来酸酐； 所述引发剂选用过 氧化二异丙苯。 5.如权利要求1所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述第 一聚合物包括 聚氧化乙烯、 聚偏氟乙烯、 聚偏二氟乙烯 ‑co‑六氟丙烯、 聚碳酸亚丙酯、 聚甲基丙烯酸甲酯 中的一种或组合； 所述锂盐包括六氟磷酸锂、 高氯酸锂、 双三氟甲烷磺酰亚胺锂、 二氟草酸硼酸锂中的一 种或多种。 6.如权利要求1所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述有机溶剂包括N ‑ 甲基吡咯烷酮、 N,N ‑二甲基乙酰胺、 N,N ‑二甲基甲酰胺、 乙腈中的一种或多种； 所述无机氧化物包括 三氧化二铝、 二氧化 钛、 二氧化硅中的一种或多种。 7.如权利要求4～6任一项所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 用于制得 所述聚合物电解质膜的原料按重量份包括： 聚偏氟乙烯 4‑6份， N‑甲基吡咯烷酮45 ‑55份， 双 三氟甲烷磺酰亚胺锂1.5 ‑2.5份， 马来酸酐0.8 ‑1.2份、 过氧化二异丙苯0.09 ‑0.5份和氧化 铝1.5‑2.5份。 8.如权利要求1所述的聚合物电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述 聚合物电解质湿 膜的干燥温度为5 0℃‑90℃， 干燥时间为20～ 28h。 9.一种聚合物电解质膜， 其特征在于， 所述聚合物电解质膜采用权利要求1～9任一项 所述的聚合物电解质膜的制备 方法制得。 10.一种电池， 包括： 正极、 负极以及位于所述正极和负极之间的聚合物电解质膜， 其特 征在于， 所述聚合物电解质膜为权利要求9所述的聚合物电解质膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114361582 A 2一种聚合物电解质膜及其制备方 法和电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 尤其涉及一种聚合物电解质膜及其制备方法和 电池。 背景技术 [0002]为了满足日益增长的消费电子和电动汽车对锂电池的需求， 全固态锂电池以其优 越的安全性和超高的能量密度， 近年来引起了广泛关注。 传统的含有有机液体电解质的锂 电池表现出毒性、 可燃性、 腐蚀性和化学稳定性差严重安全问题。 而使用固体电解质作取代 电解液和隔膜可以从根本上消除上述安全问题。 全固态锂电池按固态电解质种类不同分为 三类： 聚合物， 氧化物和硫化物。 全固态电池质现阶段由于较低离子电导率和较大的界面阻 抗导致其组装的全固态电池很难在室温和低温下运行。 [0003]现有技术中， 聚合物电解质主要是通过将聚合物(PEO、 PVDF、 PVDF ‑HFP、 PPC、 PMMA 等)溶解在溶剂(NMP、 DMAC、 DMF、 ACN)中， 再添加锂盐(LiPF6、 LiCLO4、 LiTFSI等)， 增塑剂或离 子液体以及无机氧化物等制备成电解质浆料。 通过溶液浇铸法或刮涂法将电解质浆料成 膜， 然后再高温干燥， 使溶剂挥发， 制成聚合物电解质薄膜。 [0004]但是， 聚合物固态电解质 均存在与无机氧化物相容性不佳， 导致无机氧化物在聚 合物中分散不均匀， 从而使电解质膜机械强度变差， 离子电导率较低。 与正负极接触较差， 导致电池界面阻抗较大， 严重影响电池在室温和低温下的循环性能。 发明内容 [0005]本发明所要解决的技术问题在于， 提供一种聚合物电解质膜的制 备方法， 能够改 善无机氧化物与聚合物的相容性， 提高聚合物电解质膜的机械强度， 并且 改善聚合物电解 质膜与正负极界面之间的相容 性。 [0006]本发明所要解决的技术问题还在于， 提供一种聚合物电解质膜， 其聚合物界面和 无机氧化物界面连接更加紧密， 机械强度好。 相应地， 提供含有上述聚合物电解质膜的电 池。 [0007]为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种聚合物电解质膜的制 备方法， 包括以 下步骤： [0008]将第一聚合物和锂盐溶于有机溶剂中， 得到第一混合液； [0009]向所述第一混合液中加入第一聚合单体和引发剂， 得到第二混合液； [0010]向所述第二混合液中加入无机氧化物， 分散均匀后得到聚合物电解质浆料； [0011]将所述聚合物电解质浆料涂覆在基材 上， 得到聚合物电解质湿膜； [0012]所述聚合物电解质湿膜干燥后得到成品； [0013]用于制得所述聚合物电解质膜的原料按重量份包括： 第一聚合物1 ‑15份， 有机溶 剂30‑70份， 锂盐0.5 ‑5份， 第一聚合单体0.1 ‑5份、 引发剂0.0 5‑2份和无机氧化物0.5 ‑5份。 [0014]优选地， 所述聚合物电解质浆料中按重量份包括： 第一聚合物2 ‑8份， 有机溶剂 40‑说　明　书 1/6 页 3 CN 114361582 A 3