本发明设及锂离子电池，具体涉及一种含有氯化物活性填料的复合聚合物电解质及其制备方法。
背景技术：
1、在全球能源面临短缺、环境愈发恶劣的情况下，开发新型的储能材料尤为必要。锂离子电池因其比能量高、电压高、充放电循环寿命长、能实现快速充电、对环境污染小等优点被认为是新型储能材料的理想之选。锂离子电池技术已应用于在生活中的方方面面，但市面上锂离子电池所用的电解质为碳酸酯类、醚类等液态有机电解液。有机电解液化学稳定性差，与电极材料易发生副反应；使用有机电解液的电池在循环过程中很容易形成锂枝晶，进而引起电池的内部短路，并且有机电解液容易挥发和燃烧，会导致电池出现电解液泄漏、爆炸等安全问题。为了解决这些问题，生产更加安全可靠的锂离子电池，使用全固态电解质替代有机电解液是公认的有效方法之一。
2、全固态电解质可以分为无机固态电解质和聚合物固态电解质。其中聚合物固态电解质由于其柔韧性、良好的成膜性、成本低和良好的电化学稳定性得到广泛研究。
3、目前最常见的聚合物电解质基体包括聚氧化乙烯（peo）、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）、聚丙烯腈（pan）、聚氯乙烯（pvc）和聚偏氟乙烯（pvdf）及其共聚物。但大多数聚合物在室温下是结晶态或半结晶态，这限制了锂离子在聚合物中的动力学迁移，所以单一的聚合物电解质在室温下具有相对较低的离子电导率。现阶段，用于改善聚合物电解质离子电导率的各种策略已被提出，例如与其他聚合物进行共混或交联，设计互穿网络或添加无机填料。在这些方法中，构建无机-聚合物复合电解质（cpes）是一种有效的改善策略。cpes是在聚合物电解质中添加无机填料，所以，cpes可以整合聚合物和无机材料的优点。无机填料包括惰性填料和活性填料。其中活性填料本身可作为无机固态电解质直接传输锂离子。加入这类填料后，不仅能够降低聚合物的结晶度，提高机械性能，而且它们也可以提供第二种锂离子运输渠道。与单一的聚合物电解质和无机固态电解质相比，cpes具有更优异的机械性能，高离子电导率和良好的界面稳定性。因此，开发性能卓优良的cpes无疑是提高全固态电池性能的一种有效的策略。
技术实现思路
1、本发明旨在提出一种含有氯化物活性填料的无机氯化物-聚合物全固态复合电解质及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明提供一种含有氯化物活性填料的无机-聚合物复合电解质及其制备方法，所述方法包括如下步骤：
4、将一定量的锂盐和聚合物基体分别溶解在溶剂中，加热搅拌，二者充分溶解后混合，继续加热搅拌直到完全混合均匀；
5、将一定量的氯化物活性填料加入到上述混合均匀的浆液中，继续加热搅拌至填料完全分散均匀。
6、将步骤b中得到的浆液浇铸在干净的聚四氟乙烯槽中或玻璃板上，真空加热条件下将溶剂挥发完全，裁成一定规格的复合电解质圆片备用。
7、作为优选的技术方案，步骤a中聚合物基体选自聚氧化乙烯（peo）、聚氧化丙烯（ppo）、聚硅氧烷（si）、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）、聚丙烯腈（pan）、聚氯乙烯（pvc）、聚偏氟乙烯（pvdf）、聚偏氟乙烯六氟丙烯（pvdf-hfp）中的一种或几种。
8、作为优选的技术方案，步骤a中锂盐选自高氯酸锂（liclo4）、六氟砷酸锂（liasf6）、二氟草酸硼酸锂（lidfob）、三氟甲磺酸锂（licf3so3）、二草酸硼酸锂（libob）、二（三氟甲基磺酰）亚胺锂（lin(cf3so2)2）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（litfsi）、三（三氟甲基磺酰）甲基锂（lic(cf3so2)3）、双氟磺酸亚胺锂（lifsi）、六氟磷酸锂（lipf6）、四氟硼酸锂（libf4）中的一种或几种。
9、作为优选的技术方案，步骤a中锂盐与聚合物基体的摩尔比为1：(5-50)。
10、作为优选的技术方案，步骤a中溶剂选自乙腈、n, n-二甲基甲酰胺、三氯三氟代乙烷、吡啶、丙酮、甲苯、三甲基戊烷、二甲亚砜、丁酰氯、四氢呋喃中的一种或几种。
11、作为优选的技术方案，步骤a中聚合物基体与溶剂的质量比为1：(8-16)。
12、作为优选的技术方案，步骤a中加热温度设定为30-120°c，搅拌时间为5-48 h。
13、作为优选的技术方案，步骤b中的氯化物选自li2zrcl6、li3incl6、li3sc6、li3ycl6、li2in1/3sc1/3cl4中的一种或几种。
14、作为优选的技术方案，以所添加的锂盐、聚合物和氯化物的总质量为100%计算，步骤b中氯化物占总质量的百分比为1-5%。
15、作为优选的技术方案，步骤b中加热温度设定为30-120°c，搅拌时间为12-48 h。
16、作为优选的技术方案，步骤c中聚合物电解质真空挥发溶剂温度在50-120°c。
17、作为优选的技术方案，步骤c中的复合聚合物电解质厚度为60-300 μm，复合聚合物电解质所裁圆片直径为12-20 mm。
18、与现有的技术相比，本发明所述的含有氯化物活性填料的无机-聚合物复合电解质具有但不仅限于以下优势：
19、本发明所述的含有氯化物活性填料的无机-聚合物复合电解质，氯化物活性填料具有高的氧化稳定性（~4.3v），与正极具有良好的兼容性，同时具有约10-4 s cm-1的高离子电导率。较加入其它的活性填料而言，氯化物质地柔软，不改变聚合物原本的韧性的同时有助于紧密电极/电解质界面的形成。
20、本发明所述的含有氯化物活性填料的无机-聚合物复合电解质通过在聚合物溶液中原位加入氯化物活性填料，可以实现有机-无机复合改性。氯化物活性填料可以充当聚合物链段和阴离子的交联中心，这降低了聚合物重组的趋势，有效抑制聚合物基体的结晶度，提高离子电导率；引入的氯化物活性填料还可以改善电极/电解质界面相容性，使锂离子均匀沉积从而抑制锂枝晶生长，使锂离子电池发挥优异的循环稳定性；此外，氯化物的加入还能增加聚合物基体的机械强度。同时，聚合物基质和无机颗粒之间形成促进li+传导的空间电荷区，可以充当离子传输的快速通道，最终综合提升了cpes的电化学性能。
1.一种无机氯化物-聚合物全固态复合电解质的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.将所述溶液浇铸在干净的聚四氟乙烯槽中，真空加热条件下挥发全部溶剂，裁成一定规格的聚合物电解质圆片备用。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的线性聚合物基体选自聚环氧乙烷（peo）、聚偏氟乙烯（pvdf）、聚偏氟乙烯六氟丙烯（pvdf-hfp）的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的锂盐选自二氟草酸硼酸锂（lidfob）、二草酸硼酸锂（libob）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（litfsi）、双氟磺酸亚胺锂（lifsi）、六氟磷酸锂（lipf6）的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的氯化物选自li2zrcl6、li3incl6、li3sc6、li3ycl6、li2in1/3sc1/3cl4的一种或几种。
6.权利要求1-4任意一项方法制备获得的无机氯化物-聚合物全固态复合电解质。
