本发明涉及锂离子电池，具体而言，关于一种含固态电解质与共价接枝聚烯烃的复合材料及其制备方法、集流体。
背景技术：
1、随着科学技术快速发展，具有长循环使用寿命、高比能量的可充电式离子电池成为未来趋势。锂离子二次电池正快速应用于电动汽车、电力储能系统与智能电网等方面，增长了对容量更大、能量密度更高、安全性更好、循环寿命更长的可充电锂电池的需求。传统的锂离子电池在使用过程中遇到外力重冲或穿刺容易出现起火或爆炸等安全问题。
2、nasicon型和石榴石型固态电解质作为高效能固态电解质，具有热稳定性佳、稳定电位窗口宽、常温离子电导率高等特点，但也有脆性大、批量加工性能差，难于直接应用于锂电池结构上。另外，普通凝胶聚合物的电化学稳定窗口较低，难以搭配高电位的正极材料，因而限制其在高电压锂电池中的应用。
技术实现思路
1、本发明提供一种含固态电解质与共价接枝聚烯烃的复合材料，其通过共价接枝的聚烯烃在一定程度上打乱单一聚合物分子链的有序性，来增加孔隙率，降低结晶度，增加聚合物链的柔顺性，进而有效抑制循环过程中锂枝晶的产生。此外，将固态电解质掺混到共价接枝的聚烯烃中，可提升电解质的电化学性能、力学性能和提高离子电导率。
2、本发明的第一方案是这么实施的：一种复合材料，其包括：固态电解质以及共价接枝聚烯烃，所述共价接枝聚烯烃包括聚烯烃主链以及共价接枝于所述聚烯烃主链的共价接枝材料。
3、于所述复合材料中，所述固态电解质与所述共价接枝聚烯烃之间的质量比是（0.2至1000）：1。
4、于所述复合材料中，所述固态电解质是硫化物固态电解质、氧化物固态电解质中的一种或多种。
5、于所述复合材料中，所述氧化物固态电解质是latp、llto、llzo、llzto、llzao、llzbo、llzno、llzgo、licpon中的一种或多种。
6、于所述复合材料中，所述硫化物固态电解质是lgps、lps、lpscl、lsnps、lsips、lgsips、lalps、lgs、lgzs、lsis、lsals中的一种或多种。
7、于所述复合材料中，所述共价接枝聚烯烃的接枝率是0.2％至25％。
8、于所述复合材料中，所述聚烯烃主链包括第一聚烯烃主链、第二聚烯烃主链中的一种或多种；
9、其中，所述第一聚烯烃主链具有：
10、；
11、其中，所述第二聚烯烃主链具有：
12、；
13、其中，m表示氧乙烯基的平均个数，其为介于1至20000之间的整数，r1表示氢、c1至c4烷基中的一种；
14、其中，n表示丙烯腈的平均个数，其为介于1至1000之间的整数，r2表示氢、c1至c6烷基中的一种，r3表示氢、c1至c6烷基中的一种。
15、于所述复合材料中，所述共价接枝材料包括环氧丙醇及其酯类衍生物、3-（2-噻吩）吡唑、乙烯基咪唑碘化物、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
16、本发明的第二方案是这么实施的：一种上述复合材料的制备方法，其包括：提供所述共价接枝聚烯烃以及一浆料，所述浆料含所述固态电解质；以及将所述共价接枝聚烯烃与所述浆料混合并搅拌。
17、于所述制备方法中，所述浆料的制备方法包括：研磨所述固态电解质；以及将所述固态电解质与分散剂、润湿剂混合并搅拌。
18、于所述制备方法中，所述研磨步骤包括：将所述固态电解质与第一溶剂混合并搅拌得到混合物；以及加入研磨球至所述混合物并研磨直到所述固态电解质的粒径至1000nm以下。
19、于所述制备方法中，所述第一溶剂包括无水乙醇、丙酮、水中的一种或多种。
20、于所述制备方法中，所述分散剂包括聚异氰酸酯、乙基聚乙二醇、叔丁基聚乙二醇、聚乙二醇丙烯酸酯嵌段共聚物、咪唑化合物、含羟基水性化合物中的一种或多种。
21、于所述制备方法中，所述润湿剂包括多元醇、硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、酰基甘油酯及其衍生物中的一种或多种。
22、于所述制备方法中，所述共价接枝聚烯烃的制备方法包括：将所述聚烯烃主链与第二溶剂混合并搅拌得到混合溶液；以及将自由基引发剂、所述共价接枝材料与所述混合溶液混合并搅拌，接着调整ph进行接枝共聚合。
23、于所述制备方法中，所述自由基引发剂包括cl2、br2、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、羟环基苯基酮、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢中的一种或多种。
24、于所述制备方法中，所述第二溶剂包括乙醇、甲醇，丙酮、乙腈、聚乙二醇、甲基丙烯酰氯、硫酸、盐酸、去离子水中的一种或多种。
25、本发明的第三方案是这么实施的：一种集流体，包括上述复合材料。
26、根据本发明，所制得的含固态电解质与共价接枝聚烯烃的复合材料，通过将高性能固态电解质掺混到共价接枝的聚烯烃中，可以提高电解质的电化学性能、力学性能和提高离子电导率。
1.一种复合材料，其特征在于，包括：固态电解质以及共价接枝聚烯烃，所述共价接枝聚烯烃包括聚烯烃主链以及共价接枝于所述聚烯烃主链的共价接枝材料。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述固态电解质与所述共价接枝聚烯烃之间的质量比是（0.2至1000）：1。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述固态电解质是硫化物固态电解质、氧化物固态电解质中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述氧化物固态电解质是latp、llto、llzo、llzto、llzao、llzbo、llzno、llzgo、licpon中的一种或多种，所述硫化物固态电解质是lgps、lps、lpscl、lsnps、lsips、lgsips、lalps、lgs、lgzs、lsis、lsals中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述共价接枝聚烯烃的接枝率是0.2％至25％。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚烯烃主链包括第一聚烯烃主链、第二聚烯烃主链中的一种或多种；
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述共价接枝材料包括环氧丙醇及其酯类衍生物、3-（2-噻吩）吡唑、乙烯基咪唑碘化物、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
8.一种权利要求1至7中任一所述复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的制备方法包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述研磨步骤包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括无水乙醇、丙酮、水中的一种或多种。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚异氰酸酯、乙基聚乙二醇、叔丁基聚乙二醇、聚乙二醇丙烯酸酯嵌段共聚物、咪唑化合物、含羟基水性化合物中的一种或多种。
13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述润湿剂包括多元醇、硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、酰基甘油酯及其衍生物中的一种或多种。
14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述共价接枝聚烯烃的制备方法包括：
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂包括cl2、br2、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、羟环基苯基酮、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢中的一种或多种。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂包括乙醇、甲醇，丙酮、乙腈、聚乙二醇、甲基丙烯酰氯、硫酸、盐酸、去离子水中的一种或多种。
17.一种集流体，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的复合材料。
