【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫化物固态电解质，具体涉及一种复合硫化物固态电解质膜及其制备方法与应用。
技术介绍
1、固体电解质是一种新型的电解质材料，具有高安全性、高能量密度和长循环寿命等优点，被广泛应用于电池制造领域。其中，聚酯或者聚醚类聚合物固态电解质膜是一种常见的固体电解质材料，而lpscl或者li3ps4硫化物固态电解质层则是另一种重要的固体电解质材料。然而，这两种材料在实际应用中，都存在一些问题。例如，聚酯或者聚醚类聚合物固态电解质膜的耐空气稳定性较差，容易与空气中的水分和氧气反应，影响其电化学性能。而lpscl或者li3ps4硫化物固态电解质层则由于其与正负极的接触面积较小，导致电芯的电化学性能不佳。为了解决上述问题，现有技术中已经存在的解决方案主要是通过改变聚酯或者聚醚类聚合物固态电解质膜的制备方法，以提高其耐空气稳定性，同时，也有通过改变lpscl或者li3ps4硫化物固态电解质层的制备方法，以提高其与正负极的接触面积；然而这些方法往往需要复杂的工艺和昂贵的设备，且效果有限。
2、尽管现有技术已经提出了一些解决方案，但仍存在-些问题和缺点。首先，现有的解决方案往往需要复杂的工艺和昂贵的设备，这不仅增加了生产成本，也限制了其在大规模生产中的应用；其次，现有的解决方案往往只能部分解决上述问题，例如，虽然可以提高聚酯或者聚醚类聚合物固态电解质膜的耐空气稳定性，但可能会牺牲其其他性能，如电导率等；同样，虽然可以提高lpscl或者li3ps4硫化物固态电解质层与正负极的接触面积，但可能会降低其电化学稳定性等。因此，如何在不牺
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种复合硫化物固态电解质膜及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、本专利技术实施例提供了一种复合硫化物固态电解质膜，其包括：硫化物固态电解质层、包覆于硫化物固态电解质层表面的氧化物中间层及层叠设置于氧化物中间层表面的mofs-聚合物复合材料层；其中，所述mofs-聚合物复合材料层包括聚合物及mofs颗粒，且所述聚合物包覆于mofs颗粒的表面。
4、本专利技术实施例还提供了前述的复合硫化物固态电解质膜的制备方法，其包括：
5、提供硫化物固态电解质层；
6、将氧化物施加于所述硫化物固态电解质层的表面，形成氧化物中间层；
7、以及，至少采用溶液法将mofs颗粒分散于聚合物中，形成mofs-聚合物复合材料混合物，之后将包覆有氧化物中间层的硫化物固态电解质层置于mofs-聚合物复合材料混合物中充分接触，从而获得复合硫化物固态电解质膜。
8、本专利技术实施例还提供了前述的复合硫化物固态电解质膜在制备电池用固态电解质或二次电池中的用途。
9、本专利技术实施例还提供了一种电池用固态电解质，其包括前述的复合硫化物固态电解质膜。
10、本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池，其包括：正极、负极及固态电解质；其中，所述固态电解质包括前述的复合硫化物固态电解质膜。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
12、(1)本专利技术通过在聚合物中引入mofs颗粒作为添加剂，并在聚合物与硫化物电解质之间加入一层氧化物中间层(例如al2o3或zro2)，从而实现提高硫化物固态电解质耐空气稳定性和与电极接触面积的目的；
13、(2)本专利技术显著提升了电解质与电极材料的界面接触面积，降低了界面阻抗，提高了整体电池的能量密度和循环稳定性；
14、(3)本专利技术复合硫化物固态电解质膜中mofs颗粒与聚合物的协同作用，以及氧化物中间层的引入，使得复合硫化物固态电解质膜在机械强度、热稳定性和化学稳定性等方面表现出优异的综合性能。
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1.一种复合硫化物固态电解质膜，其特征在于，包括：硫化物固态电解质层、包覆于硫化物固态电解质层表面的氧化物中间层及层叠设置于氧化物中间层表面的MOFs-聚合物复合材料层；其中，所述MOFs-聚合物复合材料层包括聚合物及MOFs颗粒，且所述聚合物包覆于MOFs颗粒的表面。
2.根据权利要求1所述的复合硫化物固态电解质膜，其特征在于：所述硫化物固态电解质层中的硫化物固态电解质包括LPSCl和/或Li3PS4；
3.根据权利要求1所述的复合硫化物固态电解质膜，其特征在于：所述硫化物固态电解质层的厚度为0.5～5μm；
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合硫化物固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：以硫化锂、五硫化二磷、氯化锂为原料，采用球磨煅烧法制备硫化物固态电解质层；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：将MOFs颗粒分散于聚合物中形成MOFs-聚合物复合材料混合物，之后将包覆有氧化物中间层的硫化物固态电解质层浸渍于混合物中使其充分接触，再经
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述MOFs颗粒的粒径大小为10～1000nm；
8.权利要求1-3中任一项所述的复合硫化物固态电解质膜在制备电池用固态电解质或二次电池中的用途。
9.一种电池用固态电解质，其特征在于，包括权利要求1-3中任一项所述的复合硫化物固态电解质膜。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极及固态电解质；其中，所述固态电解质包括权利要求1-3中任一项所述的复合硫化物固态电解质膜。
...【技术特征摘要】
1.一种复合硫化物固态电解质膜，其特征在于，包括：硫化物固态电解质层、包覆于硫化物固态电解质层表面的氧化物中间层及层叠设置于氧化物中间层表面的mofs-聚合物复合材料层；其中，所述mofs-聚合物复合材料层包括聚合物及mofs颗粒，且所述聚合物包覆于mofs颗粒的表面。
2.根据权利要求1所述的复合硫化物固态电解质膜，其特征在于：所述硫化物固态电解质层中的硫化物固态电解质包括lpscl和/或li3ps4；
3.根据权利要求1所述的复合硫化物固态电解质膜，其特征在于：所述硫化物固态电解质层的厚度为0.5～5μm；
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合硫化物固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：以硫化锂、五硫化二磷、氯化锂为原料，采用球磨煅烧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王泓蛟，杨成林，李子坤，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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