(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 202111568055.9 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （深圳） 地址 518055 广东省深圳市南 山区桃源街 道深圳大 学城哈尔滨工业大 学校区 (72)发明人 慈立杰　程俊　曾振　魏游日　 李德平　郭艺璇　 (74)专利代理 机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44268 代理人 刘芙蓉 (51)Int.Cl. H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/058(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜 及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明公开一种纤维素膜增强的聚合物固 态电解质膜及其制备方法与应用。 所述纤维素膜 增强的聚合物固态电解质膜包括第一聚合物电 解质膜、 纤维素膜和第二聚合物电解质 膜， 所述 纤维素膜的一部分嵌于所述第一聚合物电解质 膜中， 所述纤维素膜的另一部分嵌于所述第二聚 合物电解质 膜中。 本发明采用环境友好， 材料易 得， 成本低廉， 天然可再生的纤维素膜构建双层 超薄耐高压聚合物固态电解质， 通过纤维素的增 强作用， 固态电解质 的力学性能得到有效的提 高， 可以很好的适应工业上卷对卷的制备工艺， 有利于批量化生产以及工业化的电池组装。 并 且， 纤维素膜的增强作用进一步提高了固态电解 质对锂枝晶的抑制作用， 对称电池显示出优异的 对锂稳定性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114373985 A 2022.04.19 CN 114373985 A 1.一种纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述纤维素膜 增强的聚合物固态电解质膜包括第一聚合物电解质膜、 纤维素膜和第二聚合物电解质膜， 所述纤维素膜的一部分嵌于所述第一聚合物电解质膜中， 所述纤维素膜的另一部分嵌于所 述第二聚合物电解质膜中； 所述纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备 方法， 包括以下步骤： 分别制备第一聚合物电解质浆料和第二聚合物电解质浆料； 将所述第一聚合物电解质浆料涂敷于基 体上； 将纤维素膜 覆在所述基 体的第一聚合物电解质浆料 上， 进行干燥； 将所述第二聚合物电解质浆料涂覆于所述基体的纤维素膜上， 再次干燥， 得到所述纤 维素膜增强的聚合物固态电解质膜。 2.根据权利要求1所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在 于， 所述制备第一聚合物电解质浆料的方法， 包括 步骤： 将无机填料分散 到溶剂中， 得到悬 浊液； 将第一聚合物和锂盐加入所述悬 浊液中， 并搅拌， 得到第一混合液； 向所述第一混合液中加入离 子液体， 并搅拌， 得到所述第一聚合物电解质浆料。 3.根据权利要求2所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在 于， 所述第一聚合物为聚偏氟乙烯、 聚丙烯腈、 聚甲基丙烯酸酯、 聚碳酸丙烯酯和聚偏氟乙 烯‑co‑六氟丙烯中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在 于， 所述制备第二聚合物电解质浆料的方法， 包括 步骤： 将无机填料分散 到溶剂中， 得到悬 浊液； 将第二聚合物和锂盐加入所述悬 浊液中， 并搅拌， 得到第二混合液； 向所述第二混合液中加入离 子液体， 并搅拌， 得到所述第二聚合物电解质浆料。 5.根据权利要求4所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在 于， 所述第二聚合物为聚碳酸亚乙酯、 聚碳酸亚丙酯、 聚碳酸亚乙烯酯和聚乙二醇中的至少 一种。 6.根据权利要求1所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在 于， 所述纤维素膜为细菌纤维素膜、 木质素纤维素膜、 甲基纤维素膜、 羟甲基纤维素膜、 乙基 纤维素膜、 苄基纤维素膜、 羟乙基纤维素膜、 羟丙基甲基纤维素膜、 氰乙基纤维素膜、 苄基氰 乙基纤维素膜、 羧甲基羟乙基纤维素膜和苯基纤维素膜中的至少一种， 所述纤维素膜的面 密度为20 ‑60mg/cm2。 7.根据权利要求2或4所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征 在于， 所述无机填料为蒙脱土、 蛭石、 分子筛、 氧化硅、 氧化铝、 氧化铈、 氧化锌、 氧化锰、 氧化 钛、 无机固态电解质中的至少一种； 所述溶剂为 N,N‑二甲基甲酰胺、 N ‑甲基吡咯烷酮、 无 水乙腈、 四氢呋喃 中的至少一种； 所述锂盐为高氯酸锂、 硝酸锂、 四氟硼酸锂、 六氟磷酸锂、 双草酸硼酸锂、 二氟草酸硼酸 锂、 双二氟磺酰 亚胺锂、 双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种； 所述离子液体为咪唑类离 子液体、 吡啶类离 子液体、 哌啶类离 子液体中的至少一种。 8.根据权利要求1所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114373985 A 2于， 所述纤维素膜增强的聚合物固态电解质 膜的厚度为30 ‑50μm， 所述纤维丝膜的厚度为 20‑40 μm。 9.一种纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜， 其特征在于， 所述纤维素膜增强的聚合 物固态电解质膜采用权利要求 1‑8任一所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜的制备 方法制得； 所述纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜包括第 一聚合物电解质膜、 纤维素膜和第 二 聚合物电解质膜， 所述纤维素膜的一部分嵌于所述第一聚合物电解质膜中， 所述纤维素膜 的另一部分嵌于所述第二聚合物电解质膜中。 10.权利要求9所述的纤维素膜增强的聚合物固态电解质膜作为固态电解质在锂离子 电池中的应用。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114373985 A 3