提升。
[0127] 由此可以得知，本申请提供的固体电解质材料制备成电解质层后，该电解质层具 有优异的抗变性能。
[0128] ⑷锂离子电池的容量稳宙件测试
[0129] 锂离子电池的制备
[0130] 将实施例1~44和对比例1#~3 #中得到的电解质层均按照下述方法依次制备得 到锂离子电池1~44,锂离子电池1#~3 #。
[0131] (1)正极片制备
[0132] 将I. 42kg溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)、1. 2kg质量分数为10 %的粘结剂聚 偏二氟乙烯（PVDF)、0. 16kg导电剂导电石墨以及7. 2kg正极活性材料LiCoO2充分混合搅 拌后，得到正极浆料，再将正极浆料均匀地涂布在厚度为16 μ m的正极集流体铝箱上后，在 120°C下烘烤lh，然后依次经过压实、分切，得到含有由正极浆料形成的正极活性物质的正 极片。
[0133] (2)负极片制备
[0134] 将I. 2Kg质量分数为1. 5%的增稠剂羧甲基纤维素钠（CMC)溶液、0. 07Kg质量分 数为50%的粘结剂丁苯橡胶乳液、0. 05Kg导电碳黑、2. 4Kg负极活性材料金属锂充分混合 搅拌后，得到负极浆料，再将负极浆料均匀地涂布在厚度为12 μ m的负极集流体铜箱上后， 在120°C烘烤Ih得到负极片，然后依次经过压实、分切，得到含有由负极浆料形成的负极活 性物质的负极片。
[0135] (3)制备锂离子电池
[0136] 在含有高纯Ar气氛的手套箱内进行装配成锂离子电池，其中，将电解质层放置在 正极活性物质层和负极活性物质层之间。
[0137] 克容量测试
[0138] 将制备得到的锂离子电池1~44,锂离子电池1#~3 #均进行下述测试：
[0139] 在80°C高温下使用充放电仪对锂离子电池进行恒流充放电模式测试，其中，充电 截止电压为3. 6V，放电截止电压为3. 0V，电流密度为3. 89 μ A/cm2。测试得到的各个锂离子 电池的循环1次后的首次克容量和循环20次后的克容量如下表5中所示。其中，克容量表 示锂离子电池中的每克的活性物质材料所放出的电量。
[0140] 表 5
[0144] 从表5中的相关数据可以得知：相对锂离子电池1#~3 #，锂离子电池1~44循环 20次后的克容量与首次克容量相比基本保持不变。
[0145] 由此可以得知，本申请提供的固体电解质材料制备成电解质层，将该电解质层应 用到锂离子电池中后，能够使得锂离子电池在高温下多次循环后的克容量基本保持不变， 大大提高了锂离子电池在高温下的循环性能。
[0146] 另外，通过上述方法测试得到由实施例1提供的电解质层制备得到的锂离子电池 的循环性能图，可以看出，锂离子电池的首次克容量为117mAh/g，循环20次后，克容量可以 达到138mAh/g，则进一步可以得知锂离子电池1在高温下循环多次后容量保持稳定。
[0147] 由此可以得知，本申请提供的固体电解质材料制备成电解质层，将该电解质层应 用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池在高温下的循环性能。
[0148] 根据上述说明书的揭示，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行 适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本申请的 一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种固体电解质材料，其特征在于，包括聚合物和无机填料，其中，所述聚合物为选 自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰亚 胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、中的一种或多种，所述无机填料为选自下述式I所示的化 合物中的一种或多种： Li7 yLa3 AZr2 yBy012 式 I，其中， O彡X彡3,0彡y彡2, A为Y、NcUGd中的一种或多种，B为Nb、Ta中的一种或多种。2. 根据权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于， 所述聚环氧乙烷的重均分子量为I X IO5~I X 10 6;所述聚环氧丙烷的重均分子量为 I X IO4~7 X 10 5;所述聚丙烯腈的重均分子量为I X 10 5~2 X 10 5;所述聚甲基丙烯酸甲酯 的重均分子量为IX IO4~IX IO5;所述聚偏氟乙烯的重均分子量为I. 5X 10 5~5X IO5; 所述聚丙烯酸的重均分子量为2X IO3~2X 10 5;所述聚酰亚胺的重均分子量为5X 10 4~ I X IO5;所述聚醚酰亚胺的重均分子量为2 X 10 4~I X 10 5;所述聚酰胺酰亚胺的重均分子 量为 2 X IO3~2 XlO 4。3. 根据权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于， 所述无机填料为选自 Li7La3Zr2012、Li6 5La3Zr15NbQ 5012、Li6 5La3Zr15Taa5012、 Li6 5La2.5Y〇.5Zr15Ta〇 5〇i2' Li6 5La2.SY0 5Zr15Nb0 5O12N Li6 5La2^N(I0 5Zr15Ta0 5O12N Li6. SLai5Nda5ZiY5Nba5O12 中的一种或多种。4. 根据权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于，所述无机填料具有石榴石型 结构。5. 根据权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于，所述无机填料的平均粒径为 50nm ~500nm〇6. 根据权利要求1所述的固体电解质材料，其特征在于，所述无机填料和聚合物的重 量比为无机填料：聚合物=3 : 7~7 : 3。7. -种电解质层，其特征在于，包括锂盐和权利要求1~6中任一项所述的固体电解质 材料。8. 根据权利要求7所述的电解质层，其特征在于，所述锂盐为选自LiN(CF3SO2)2、LiBF 4、 LiC104、LiPF6、LiCF3S0 3、Li (CF3SO2)3中的一种或多种。9. 根据权利要求7所述的电解质层，其特征在于，所述固体电解质材料中的聚合物和 锂盐的重量比为聚合物：锂盐=1 : 10~10 : 1。10. -种锂离子电池，其特征在于，包括包含有正极活性材料的正极活性物质层、包含 有负极活性材料的负极活性物质层以及由权利要求7~9中任一项所述的电解质层，其中， 所述电解质层位于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间。
【专利摘要】本申请涉及一种固体电解质材料以及包括该固体电解质材料的电解质层、锂离子电池，其中，固体电解质材料包括聚合物和无机填料，其中，所述聚合物为选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺中的一种或多种，所述无机填料为选自Li7-yLa3-xAxZr2-yByO12所示的化合物中的一种或多种，其中，0≤x≤3，0≤y≤2，A为Y、Nd、Gd中的一种或多种，B为Nb、Ta中的一种或多种。上述固体电解质材料制备成电解质层后，提高了电解质层的电导率和机械性能，将该电解质层应用到锂离子电池中能够提高锂离子电池在高温下的循环性能以及安全性能。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/0565
【公开号】CN105098234
【申请号】CN201510609390
【发明人】吴娇阳, 洪响, 徐航宇, 黄杰, 李泓
【申请人】中国科学院物理研究所, 宁德新能源科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月22日