【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态电解质膜，具体而言，涉及一种导锂固态电解质材料及其制备方法、固态电解质干法膜、固态电池和用电设备。
技术介绍
1、在固态电池制造领域，由于干法制膜技术不使用有毒有机溶剂且无需干燥流程，因此可较好的避免由于有机溶剂造成的污染，例如电极/电解质片的离子电导率受损/退化以及绝缘聚合物粘合剂引起的阻抗增加等。因此，干法制膜技术在固态电池正负极、电解质膜制造上有望进一步降低成本同时提高极片性能。
2、具体到固态电池核心部分固态电解质干法成膜技术来说，目前已有较多中国专利报道。例如专利申请号201910776060.5，202311317802.0分别报道了一种固态电解质膜的制备加工方法，可以通过聚四氟乙烯(ptfe)纤维化制备氧化物、硫化物、聚合物、卤化物等多种固态电解质干法膜。然而，上述干法膜的机械强度普遍受到ptfe添加量的影响。由于ptfe不导锂离子，在粘结剂比例低于5wt.％以下时，所制备的干法固态电解质膜，尤其是氧化物固态电解质干法膜的拉伸强度普遍低于1mpa，难以实现大规模收卷制备。同时固态电解质厚度也很难降低到50μm以内。因此，所制备的固态电解质干法膜无法实际应用于高比能固态电池。
3、为了在低ptfe使用量(<5wt.％)条件下降低干法固态电解质厚度并提高其机械强度，专利申请号202310856955.6，202210071091.2分别报道了通过高强度织物叠加多层结构设计提高干法固态电解质膜强度的方法。然而织物引入仅适用于硫化物、卤化物等高塑性固态电解质，且首先需将固态电
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种导锂固态电解质材料，通过引入导锂有机物可以提高导锂固态电解质材料的拉伸机械强度，提升ptfe纤维化程度，缩短成纤时间，提高生产效率，以及提高导锂固态电解质材料的电导率及其电化学性能。
2、本专利技术的第二目的在于提供一种导锂固态电解质材料的制备方法，该方法可以有效提高其机械强度及其电化学性能，并且该方法生产效率高，成本低，对环境无污染。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种固态电解质干法膜，该固态电解质干法膜机械强度高、电化学性能好。
4、本专利技术的第四目的在于提供一种固态电池，该固态电池具有优异的电化学性能。
5、本专利技术的第五目的在于提供一种用电设备。
6、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
7、本专利技术首先提供了一种导锂固态电解质材料，主要由按质量份数计的如下组分制成：
8、导锂有机物1～50份，无机固态电解质69～99.5份，以及ptfe 0.5～5份；
9、所述导锂有机物包括硬脂酸锂和羟基硬脂酸锂中的至少一种。
10、本专利技术进一步提供了所述导锂固态电解质材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后进行纤维化处理和压延。
11、本专利技术更进一步提供了一种固态电解质干法膜，包括所述导锂固态电解质材料。
12、本专利技术又提供了一种固态电池，包括所述导锂固态电解质材料或如所述固态电解质干法膜。
13、本专利技术还提供了一种用电设备，包括所述固态电池。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
15、(1)本专利技术提供的导锂固态电解质材料，通过引入导锂有机物，可在压延过程中填补刚性无机固态电解质颗粒间空隙，从而实现导锂固态电解质材料的机械强度提升；还可以降低无机固态电解质颗粒间的粘性，从而加速纤维化过程中无机固态电解质对于ptfe的剪切，大幅提升ptfe纤维化程度，缩短成纤时间。
16、(2)本专利技术提供的导锂固态电解质材料，引入的导锂有机物可导锂离子，可实现导锂固态电解质材料及由其制得的干法膜内锂离子的快速迁移，提升电池的电化学性能。
17、(3)本专利技术提供的导锂固态电解质材料，其密度远低于无机固态电解质，有利于降低导锂固态电解质材料或其制得的固态电解质干法膜的重量。
18、(4)本专利技术提供的导锂固态电解质材料，拉伸机械强度大于1mpa，最高达4mpa以上，可实现导锂固态电解质材料及由其制得的干法膜的大尺寸收卷。
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1.一种导锂固态电解质材料，其特征在于，主要由按质量份数计的如下组分制成：
2.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述导锂有机物按质量份数计为5～20份；
3.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质包括锂镧锆氧、磷酸钛铝锂、锂镧钛氧、锂锆硅磷氧和非晶固态电解质中的至少一种；
4.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质的中值粒径D50>600nm，优选为0.8μm～5μm；
5.如权利要求1～4任一项所述导锂固态电解质材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述导锂固态电解质材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件至少其一：
7.一种固态电解质干法膜，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述导锂固态电解质材料。
8.根据权利要求7所述固态电解质干法膜，其特征在于，所述固态电解质干法膜的厚度≤50μm，优选为10～50μm。
9.一种固态电池，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述
10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述固态电池。
...【技术特征摘要】
1.一种导锂固态电解质材料，其特征在于，主要由按质量份数计的如下组分制成：
2.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述导锂有机物按质量份数计为5～20份；
3.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质包括锂镧锆氧、磷酸钛铝锂、锂镧钛氧、锂锆硅磷氧和非晶固态电解质中的至少一种；
4.根据权利要求1所述导锂固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质的中值粒径d50>600nm，优选为0.8μm～5μm；
5.如权利要求1～4任一项所述导锂固态电解质材料的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚艳，楼轶韬，李忆秋，苏道东，孙庆帅，
申请(专利权)人：泰安市法拉第能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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