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CN118040074B - 一种半固态锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

一种半固态锂离子电池及其制备方法 Download PDF

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CN118040074B CN202410431331.4A CN202410431331A CN118040074B CN 118040074 B CN118040074 B CN 118040074B CN 202410431331 A CN202410431331 A CN 202410431331A CN 118040074 B CN118040074 B CN 118040074B
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Abstract

本发明提供了一种半固态锂离子电池及其制备方法，涉及锂离子电池技术领域。具体而言，所述半固态锂离子电池包括半固态电极和半固态电解质；所述半固态电极包括集流体，以及负载于所述集流体表面的电极膜，所述电极膜包括活性材料、导电剂、粘接剂、无机电解质和液态电解质制备得到；所述半固态电解质是包括无机电解质、液态电解质、聚合物电解质和粘接剂制备得到的电解质膜。本发明有效解决半固态电池中电解液分布不均及电解液浸润难的技术缺陷，同时通过半固态电解质膜层替代现有隔膜，在保证电性能的前提下有效解决了锂离子电池的安全隐患问题。

Description

一种半固态锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种半固态锂离子电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优势而成为消费类电子电池与新能源汽车动力电池的首选，但现有锂离子电池安全问题频发，严重影响了其规模普及的进程。而造成锂离子电池安全性差的根本原因，核心因素之一为易燃有机溶剂的使用，核心因素之二为现有液态锂离子电池使用的是聚乙烯或聚丙烯等有机高分子隔膜，隔膜在受高温情况下会收缩甚至碳化，造成正负极大面积内短路起火。
因此，通过固态电解质部分或全部地替代现有电解液是改善提升锂离子电池安全性的有效手段，也即“半固态电解质”。半固态电解质包括固体电解质和液体电解质的混合物作为主要结构，这种结构使其比传统的电解质更加结实和稳定，提升高能量密度电芯安全性。
但是，固态电解质由于采用了固体组分，液态的电解液含量降低，存在电解液分布均匀性、以及电解液无法充分浸润电极等技术问题。此外，尽管固态电解质能够有效解决上述锂离子电池安全问题中有机溶剂的使用隐患，但是，仍无法解决隔膜炭化的隐患。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种半固态锂离子电池，以针对锂离子电池安全性的技术问题作为前提，同时解决如何在半固态电池中采用极少电解液存在的情况下实现对电极的充分浸润的技术问题；本发明通过采用半固态的正负电极，以集流体表面设置减薄成膜的电解质膜层，实现在极少量电解液情况的均匀分布；同时通过采用含有电解液的半固态电解质膜替代现有隔膜以有效解决电解液的安全问题。
本发明的第二目的在于提供一种所述的半固态锂离子电池的制备方法；本发明通过采用“一体化半干法”的制备工艺，将固态电解质与液态电解质利用半干电极的制备方法以实现电解质的特定结构与均匀化处理，制备工艺简单易行，存在批量化生产前景。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种半固态锂离子电池，包括半固态电极和半固态电解质；
其中，所述半固态电极包括集流体，以及负载于所述集流体表面的电极膜，所述电极膜包括活性材料、导电剂、粘接剂、无机电解质和液态电解质制备得到；
所述半固态电解质是包括无机电解质、液态电解质、聚合物电解质和粘接剂制备得到的电解质膜。
一种所述的半固态锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：
（1）、半固态电极的制备：将活性材料、导电剂、粘接剂和无机电解质充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到块状颗粒料；将所述块状颗粒料压制成膜，而后贴合至集流体的两侧表面，得到所述半固态电极；
（2）、半固态电解质的制备：将无机电解质、聚合物电解质和粘接剂充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到第二块状颗粒料；将所述第二块状颗粒料压制成膜，得到所述半固态电解质；
（3）、将所述半固态电极和所述半固态电解质依次进行裁切、叠片、封装和热压，得到所述半固态锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明提供了一种由特定组分制得的半固态电极和半固态电解质构成的半固态锂离子电池，实现极少量电解液的均匀分布，解决了半固态电池中电解质的浸润难题，同时有效解决锂离子电池的安全隐患，对锂离子电池的规模普及提供了技术基础。
（2）本发明的半固态电极中，通过将与正负极匹配的电解液添加剂添加至对应的液态电解质中，进而使电解液添加剂直接锁定在正极和/或负极的内部，实现正负极的精准成膜，避免了电极之间相互干扰的副作用。
（3）本发明开创性地采用半干法电极制备的含有电解液的半固态电解质膜替代现有隔膜，在保证离子传输能力的同时改善隔膜热收缩造成大面积内短路的问题，彻底解决了电芯机械滥用安全问题，加速推动高能量密度动力电池的规模普及。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。此外，术语“一”、“二”、“1”、“2”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的第一方面在于提供一种半固态锂离子电池。
所述半固态锂离子电池包括半固态电极和半固态电解质；其中，所述半固态电极包括集流体，以及负载于所述集流体表面的电极膜，所述电极膜包括活性材料、导电剂、粘接剂、无机电解质和液态电解质制备得到；所述半固态电解质是包括无机电解质、液态电解质、聚合物电解质和粘接剂制备得到的电解质膜。
需要注意的是，所述电极膜应当负载于所述集流体的全部表面，也可以理解为所述集流体的两侧均负载有所述电极膜。
另外需要注意的是，在所述电极膜和所述半固态电解质中均涉及了“粘接剂”“无机电解质”和“液态电解质”；在本发明中上述三者存在相同的成分选择范围，但不意味着在所述电极膜和所述半固态电解质中必须采用相同的“粘接剂”“无机电解质”或“液态电解质”，所述电极膜和所述半固态电解质中的成分选择是相互独立的。
作为一种优选的实施方式，所述半固态电极包括半固态正极和半固态负极；所述半固态正极包括正极集流体和正极电极膜，且所述正极电极膜是包括正极活性材料制备得到；所述半固态负极包括负极集流体和负极电极膜，且所述负极电极膜是包括负极活性材料制备得到。
可以理解的是，对于所述正极电极膜，包括所述正极活性材料、正极导电剂、正极粘接剂、正极无机电解质和正极液态电解质制备得到；对于所述负极电极膜，包括所述负极活性材料、负极导电剂、负极粘接剂、负极无机电解质和负极液态电解质制备得到。但是，对于所述正极导电剂和所述负极导电剂、所述正极粘接剂和所述负极粘接剂、所述正极无机电解质和所述负极无机电解质、所述正极液态电解质和所述负极液态电解质，分别具有相同的成分选择范围，但同样地并不必须采用相同的成分。
作为一种优选的实施方式，所述正极活性材料包括镍钴锰三元正极材料、镍钴铝三元正极材料、磷酸铁锂正极材料、锰酸锂正极材料、钴酸锂正极材料、磷酸铁锰锂正极材料、镍锰酸锂正极材料或富锂锰基正极材料中的至少一种；所述负极活性材料包括人造石墨负极材料、天然石墨负极材料、软碳负极材料、硬碳负极材料或合金负极材料中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述导电剂包括导电炭黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管或导电碳纤维中的至少一种；即在半固态正极和半固态负极中的导电剂均存在上述的成分选择范围。
作为一种优选的实施方式，所述粘接剂包括聚四氟乙烯（PTFE），所述粘接剂还包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯腈（PAN）、羧甲基纤维素钠（CMC）、丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）或聚乙烯（PE）中的至少一种；即在半固态电极（正极和/或负极）和半固态电解质中的粘接剂均存在上述的成分选择范围。
作为一种优选的实施方式，所述无机电解质包括磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种；即在半固态电极（正极和/或负极）和半固态电解质中的粘接剂均存在上述的成分选择范围。
作为一种更优选的实施方式，所述无机固态电解质的粒径为50nm~1000nm。
作为一种优选的实施方式，所述液态电解质包括锂盐和溶剂；所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、双(氟磺酰基)亚胺锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、 二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂或四氟硼酸锂中的至少一种，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯或丙酸丙酯中的至少一种；即在半固态电极（正极和/或负极）和半固态电解质中的粘接剂均存在上述的成分选择范围。
作为一种优选的实施方式，所述聚合物电解质包括聚醚类、聚碳酸酯类或聚硅氧烷类中的至少一种。
作为一种更优选的实施方式，所述聚醚类包括聚环氧乙烷（PEO）及其衍生物；所述聚碳酸酯类包括聚碳酸乙烯酯或聚碳酸丙烯酯；所述聚硅氧烷类包括聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷及其衍生物。
作为一种优选的实施方式，在所述电极膜中包括按重量份数计的如下组分制备得到：活性材料 80~120份、导电剂 0.5~5份、粘接剂0.5~4份、固态电解质 0.5~10份和液态电解质 0.5~20份。
作为一种可选的实施方式，在所述电极膜中各组分的重量份数包括但不限于：活性材料 80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120（份）；导电剂 0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5（份）；粘接剂0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4份（份）；固态电解质 0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10（份）；液态电解质 0.5、1、2、4、5、8、10、12、15、18、20（份）；上述取值可以采用任意列举的点值，也可以采用任意两个点值所构成的数值区间。
作为一种更优选的实施方式，在所述电极膜中包括按重量百分比计的如下组分制备得到（各组分的重量百分比之和恒定为100%）：活性材料 85%~97%、导电剂 0.5%~3%、粘接剂0.7%~3%、固态电解质 0.5%~5%和液态电解质 1%~10%。
作为一种更优选的实施方式，对于所述粘接剂，PTFE的重量百分比为0.5%~2%，其他可选的所述粘接剂的组分的重量百分比之和为0.2%~1%。
可以理解的是，上述对重量配比的取值，对于所述半固态正极和所述半固态负极独立地进行取值，正负极不必须采用一致的重量配比。
作为一种优选的实施方式，所述半固态电解质包括按重量份数计的如下组分制备得到：固态电解质 15~100份、液态电解质 1~25份、聚合物电解质 0.1~25份和粘接剂 0.1~5份。
作为一种可选的实施方式，在所述半固态电解质中各组分的重量份数包括但不限于：固态电解质 15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100（份）；液态电解质 1、2、5、8、10、15、20、25（份）；聚合物电解质 0.1、0.5、1、2、5、10、15、20、25（份）；粘接剂 0.1、0.2、0.5、1、2、3、4、5（份）；上述取值可以采用任意列举的点值，也可以采用任意两个点值所构成的数值区间。
作为一种更优选的实施方式，在所述半固态电解质中包括按重量百分比计的如下组分制备得到（各组分的重量百分比之和恒定为100%）：无机电解质 20%~90%、液态电解质1%~20%、聚合物电解质 0.1%~20%和粘接剂 0.5%~3%。
作为一种优选的实施方式，所述液态电解质包括锂盐和溶剂；其中，按重量百分比计，在所述液态电解质中，所述锂盐的含量为10%~30%，所述溶剂的含量为60%~90%。
作为一种优选的实施方式，所述液态电解液的制备方法包括：将各组分充分混合即得。
作为一种优选的实施方式，对于所述半固态电极，所述液态电解质还包括电解液添加剂，且按重量百分比计，在所述液态电解质中所述电解液添加剂的含量为0.5%~10%。需要强调的是，在所述半固态电解质的所述液态电解质中不含有所述电解液添加剂。
作为一种更优选的实施方式，在所述半固态正极中，所述电解液添加剂包括亚硫酸丙稀酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、三甲基硅烷硼酸酯、三（五氟苯基）硼烷或环己基苯中的至少一种。
作为一种更优选的实施方式，在所述半固态负极中，所述电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂或硫酸乙烯酯中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述半固态电解质的厚度为15μm~30μm。即可以理解的是，在一些优选的实施方式中，所述半固态电解质以“膜”的形态负载于所述半固态电极的表面，或者还可以理解为，所述半固态电解质是与所述半固态电极相复合的膜层。
作为一种优选的实施方式，所述半固态正极和/或所述半固态负极的厚度为80μm~200μm。
作为优选的实施方式，所述集流体的厚度为4μm~15μm。
本发明的第二方面在于提供一种所述的半固态锂离子电池的制备方法。所述的制备方法主要包括如下步骤：（1）半固态电极的制备；（2）半固态电解质的制备；（3）半固态锂离子电池的组装。
具体而言：（1）、将活性材料、导电剂、粘接剂和无机电解质充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到块状颗粒料；将所述块状颗粒料压制成膜，而后贴合至集流体的两侧表面，得到所述半固态电极；（2）、将无机电解质、聚合物电解质和粘接剂充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到第二块状颗粒料；将所述第二块状颗粒料压制成膜，得到所述半固态电解质；（3）、将所述半固态电极和所述半固态电解质依次进行裁切、叠片、封装和热压，得到所述半固态锂离子电池。
作为一种优选的实施方式，在步骤（1）中，先将所述活性材料、所述导电剂和所述无机电解质进行第一混合，而后加入所述粘接剂进行第二混合，再加入所述液态电解质进行第三混合，得到块状颗粒料。上述优选的实施方式同样适用于步骤（2），即：先将所述无机电解质和所述聚合物电解质进行二次第一混合，而后加入所述粘接剂进行二次第二混合，再加入所述液态电解质进行二次第三混合，得到第二块状颗粒料。
其中，对于所述第二混合或所述二次第二混合，在加入所述粘接剂后，先低速搅拌以混合均匀后，再高速搅拌以实现粘结剂的纤维化。
作为一种更优选的实施方式，所述低速的线速度为5m/s~10m/s,所述的高速线速度为20m/s~40m/s。
作为一种优选的实施方式，在步骤（1）中，所述压制成膜通过干法一体机设备进行；而在步骤（2）中，所述压制成膜通过干法成膜设备进行。
实施例1
步骤一、正极制备；按照镍钴锰酸锂（NCM811）：导电炭黑（SP）：碳纳米管（CNT）：PTFE：磷酸钛铝锂（LATP）：液态电解质的质量比=87：1：0.5：1.5：5：5进行原料配料；液态电解质为1M LiPF6溶解在EC：EMC=3：7的溶剂中，再加入1% PS与0.8% LiPO2F2；
先将NCM811、SP、CNT、LATP混合均匀，加入PTFE，以5m/s线速度进行低速混匀后，再以30m/s线速度进行高速混匀实现粘接剂纤维化，而后加入液态电解质混合均匀，得到毫米级块状颗粒；将块状颗粒投入至干法一体机中成膜减薄，得到45μm厚度的电极膜；
将电极膜贴合至10μm铝箔集流体的双侧得到100μm厚度的半固态正极。
步骤二、负极制备：按照人造石墨（Gr）：SP：PTFE：锂镧锆氧（LLZO）：液态电解质的质量比=91：1：1：2：5进行原料配料；液态电解质为1M LiPF6溶解在EC：EMC=3：7的溶剂中，再加入1%VC与0.5%DTD；
先将Gr、SP、LLZO混合均匀，加入PTFE，以6m/s线速度进行低速混匀后，再以25m/s线速度进行高速混匀以实现粘接剂纤维化，而后加入液态电解质混合均匀，得到毫米级块状颗粒；将块状颗粒投入至干法一体机中成膜减薄，得到电极膜；
将电极膜贴合至5μm铜箔集流体的双侧得到105μm厚度的半固态负极。
步骤三、电解质膜制备：按照LATP：PTFE：聚碳酸乙烯酯（PVC）：液态电解质的质量比=86：1：5：8进行原料配料；液态电解质为1M LiPF6溶解在EC：EMC=3：7溶剂中；
先将LATP和PVC混合均匀，加入PTFE，以5m/s线速度进行低速混匀后，再以21m/s线速度高速混匀实现粘接剂纤维化，而后加入液态电解质混合均匀，得到毫米级的块状颗粒；将块状颗粒投入至干法辊压设备中成膜减薄，得到20μm的自支撑半固态电解质膜。
步骤四、电池组装：将半固态正极、半固态电解质膜、半固态负极的顺序叠片，进行封装后热压，热压的温度、压力和时间分别为90℃、0.4MPa和120s，而后得到本实施例中1Ah软包半固态电池，进行性能测试，记录于表1中。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤一：镍钴锰酸锂（NCM811）替换为镍钴铝酸锂（NCA)；
步骤二：人造石墨（Gr）替换为10%SiO掺混，负极厚度为85μm。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤二：人造石墨（Gr）替换为天然石墨。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤三、电解质膜的厚度为15μm。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤三、电解质膜的厚度为30μm。
对比例
正极；以质量比NCM811：SP：CNT：PVDF=96.5：1：0.5：2在NMP溶剂中混合均匀后制备浆料烘干辊压后形成正极极片。
负极：以质量比Gr：SP：CMC：SBR=96：1：1：2在水溶剂中混合均匀后制备浆料烘干辊压后形成负极极片。
隔膜：隔膜选取7μmPE基膜加2μm勃姆石涂层。
电解液：1M LiPF6溶解在EC：EMC=3：7溶剂中。
电池组装：将以上正极、负极、隔膜、电解液进行组装得到1Ah软包电池进行电性能测试，同样记录于表1中。
试验例
将各实施例与对比例制得的锂离子电池进行电性能和安全性能的测试；测试方法包括：
1）首效：测试并计算0.33C放电容量除0.1C首周充电容量的百分比值；
2）热失控温度：将电芯加热到120℃，保温30min；当不发生热失控时进一步升温5℃，再保温30min；重复这一步骤，以每次升温5℃、保温30min至发生热失控为止，得到热失控温度值；
3）针刺测试：5mm钢针以25mm/s穿透电芯并记录电池状态；
4）循环寿命：0.5C充电/0.5C放电直到容量保持率降低到80%的循环次数。
表1
首效（%） 热失控温度（℃） 针刺测试 循环寿命（次）
实施例1 89.6 220 无冒烟、无起火 1785
实施例2 88.2 215 无冒烟、无起火 1426
实施例3 89.3 220 无冒烟、无起火 1348
实施例4 89.7 210 无冒烟、无起火 1579
实施例5 89.4 225 无冒烟、无起火 1603
对比例 87.4 140 起火爆炸 1340
基于表1中各实施例与对比例的测试结果可知，基于本发明的半固态电极与半固态电解质，能够有效解决常规包含电解液的锂离子电池的安全隐患，各实施例所制得的半固态电池针刺实验表现良好，且热失控温度阈值由140℃提升至225℃，基于与半固态电池复合的电极膜替代常规隔膜，能够有效改善因隔膜热收缩导致的短路及其导致的安全隐患。
另外，基于表1中各实施例与对比例的测试结果可知，基于本发明的半固态电极与半固态电解质制得的半固态电池具有良好的首效表现（最高可达89.7%）、以及优秀的循环寿命表现（1785圈）；在解决现行包含电解液的锂离子电池的安全隐患的前提下，有效提高了半固态电池的电性能表现，具备良好的应用前景。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (6)

1.一种半固态锂离子电池，其特征在于，所述半固态锂离子电池包括半固态电极和半固态电解质；
其中，所述半固态电极包括半固态正极和半固态负极，所述半固态电极包括集流体，以及负载于所述集流体两侧的电极膜，所述电极膜包括活性材料、导电剂、粘接剂、无机电解质和液态电解质制备得到；所述电极膜包括按重量份数计的如下组分制备得到：活性材料80~120份、导电剂 0.5~5份、粘接剂0.5~4份、无机电解质 0.5~10份和液态电解质 0.5~20份；
所述半固态正极包括正极集流体和正极电极膜，且所述正极电极膜是包括正极活性材料制备得到；所述半固态负极包括负极集流体和负极电极膜，且所述负极电极膜是包括负极活性材料制备得到；
所述半固态电解质是包括无机电解质、液态电解质、聚合物电解质和粘接剂制备得到的电解质膜材；所述半固态电解质包括按重量份数计的如下组分制备得到：无机电解质 15~100份、液态电解质 1~25份、聚合物电解质 0.1~25份和粘接剂 0.1~5份；
所述液态电解质包括锂盐、溶剂和电解液添加剂；所述液态电解质包括按重量份数计的如下组分：锂盐 10~30份、溶剂 60~90份和电解液添加剂 0.5~10份；
所述半固态电解质的厚度为15μm~30μm，所述半固态电极的厚度为80μm~200μm；
所述半固态锂离子电池中采用极少电解液存在的情况下实现对电极的充分浸润；集流体表面设置减薄成膜的电解质膜层，实现在极少量电解液情况的均匀分布。
2.根据权利要求1所述的半固态锂离子电池，其特征在于，所述半固态锂离子电池包括如下特征（a）~（g）中的至少一种：
（a）所述正极活性材料包括镍钴锰三元正极材料、镍钴铝三元正极材料、磷酸铁锂正极材料、锰酸锂正极材料、钴酸锂正极材料、磷酸铁锰锂正极材料、镍锰酸锂正极材料或富锂锰基正极材料中的至少一种；
（b）所述负极活性材料包括人造石墨负极材料、天然石墨负极材料、软碳负极材料、硬碳负极材料或合金负极材料中的至少一种；
（c）所述导电剂包括导电炭黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管或导电碳纤维中的至少一种；
（d）所述粘接剂包括PTFE，所述粘接剂还包括PVDF、PMMA、PAN、CMC、SBR、PAA或PE中的至少一种；
（e）所述无机电解质包括磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种；
（f）所述液态电解质包括锂盐和溶剂；所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、双(氟磺酰基)亚胺锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、 二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂或四氟硼酸锂中的至少一种，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯或丙酸丙酯中的至少一种；
（g）所述聚合物电解质包括聚醚类、聚碳酸酯类或聚硅氧烷类中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的半固态锂离子电池，其特征在于，在所述半固态电极的正极中，所述电解液添加剂包括亚硫酸丙稀酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、三甲基硅烷硼酸酯、三（五氟苯基）硼烷或环己基苯中的至少一种；或者，在所述半固态电极的负极中，所述电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂或硫酸乙烯酯中的至少一种。
4.如权利要求1~3任一项所述的半固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）、半固态电极的制备：将活性材料、导电剂、粘接剂和无机电解质充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到块状颗粒料；将所述块状颗粒料压制成膜，而后贴合至集流体的两侧表面，得到所述半固态电极；所涉及组分的重量份数为：活性材料 80~120份、导电剂0.5~5份、粘接剂0.5~4份、无机电解质 0.5~10份和液态电解质 0.5~20份；
（2）、半固态电解质的制备：将无机电解质、聚合物电解质和粘接剂充分混合，而后加入液态电解质充分混合，得到第二块状颗粒料；将所述第二块状颗粒料压制成膜，得到所述半固态电解质；所涉及组分的重量份数为：无机电解质 15~100份、液态电解质 1~25份、聚合物电解质 0.1~25份和粘接剂 0.1~5份；
（3）、将所述半固态电极和所述半固态电解质依次进行裁切、叠片、封装和热压，得到所述半固态锂离子电池；
其中，所述液态电解质包括按重量份数计的如下组分：锂盐 10~30份、溶剂 60~90份和电解液添加剂 0.5~10份；
所述半固态电解质的厚度为15μm~30μm，所述半固态电极的厚度为80μm~200μm；
所述半固态锂离子电池中采用极少电解液存在的情况下实现对电极的充分浸润；集流体表面设置减薄成膜的电解质膜层，实现在极少量电解液情况的均匀分布。
5.根据权利要求4所述的半固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，先将所述活性材料、所述导电剂和所述无机电解质进行第一混合，而后加入所述粘接剂进行第二混合，再加入所述液态电解质进行第三混合，得到块状颗粒料；
在步骤（2）中，先将所述无机电解质和所述聚合物电解质进行二次第一混合，而后加入所述粘接剂进行二次第二混合，再加入所述液态电解质进行二次第三混合，得到第二块状颗粒料。
6.根据权利要求5所述的半固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述第二混合和所述二次第二混合先以低速搅拌，再以高速搅拌；
其中，所述低速的线速度为5m/s~10m/s,所述高速的线速度为20m/s~40m/s。
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