一种刚柔并济固态电解质膜的制备与应用制造技术

本发明专利技术属于锂电池技术领域，提供了一种刚柔并济固态电解质膜的制备与应用。溶剂蒸发法制备聚酰亚胺多孔膜作为刚性骨架，然后配制含有锂盐和光引发剂的可聚合醚类单体溶液，并将该溶液注入所制备的聚酰亚胺多孔膜中。静置后，置于紫外灯下照射，控制光照时间，得到这种结构上刚柔并济、可应用于固态锂金属电池中的固态电解质膜。本发明专利技术利用刚性的聚酰亚胺膜作为聚合物骨架，同时聚酰亚胺膜的多孔性可使醚类单体能够有效分散到聚合物骨架中，进而发生原位光引发聚合。在充放电过程中，聚酰亚胺多孔膜作为刚性骨架，有效的抑制了锂枝晶的形成；同时，光引发醚类单体聚合反应可控，使其聚合物链段柔性更好，从而提高了固态电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔并济固态电解质膜的制备与应用
本专利技术属于锂电池
，具体是涉及到一种刚柔并济固态电解质膜的制备与应用。
技术介绍
锂金属理论比容量较高(可达3860mAhg-1)，而电化学电位又很低(-3.04Vvs.SHE)，这使得二次可充锂电池近年来受到了广泛的关注，未来将在电动设备、电动汽车以及储能领域将发挥着不可替代的作用(Nat.Nanotechnol.,2017,12,194–206)。虽然目前关于液态锂电池的研究较多，但由于电解液泄露、锂枝晶生长以及高压下电解液分解等带来的安全问题，极大的限制了液态锂电池的实际应用。为从根本上解决这些安全问题，同时满足进一步提高能量密度的需求，研究者们对固态锂电池的核心材料，也就是固态电解质进行了广泛的研究(Nat.Rev.Mater.,2017,2,16103)。固态电解质在应用上需要解决电化学稳定性能、机械性能、热稳定性能、离子电导率及与电极相容性等诸多关键科学问题。为此，研究者们制备了多种不同类型的固态电解质，其中包括聚合物固态电解质、无机固态电解质以及有机无机复合固态电解质(Nat本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚柔并济固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：/n(1)将聚酰亚胺、致孔剂聚乙烯吡咯烷酮和溶剂N,N-二甲基甲酰胺混合，充分搅拌均匀；将上述均匀物质涂覆在聚四氟乙烯板上，然后置于真空干燥箱中烘干，得到聚酰亚胺多孔膜，备用；/n(2)醚类单体聚乙二醇二甲基丙烯酸酯溶于乙腈中，加入锂盐双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)，搅拌12小时至锂盐溶解均匀，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的醚氧原子与双三氟甲基磺酰亚胺锂中的锂原子的摩尔比为18：1，再加入光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮，搅拌均匀得到单体溶液；/n(3)将单体溶液注入到聚酰亚胺多孔膜中，注入单体溶液的质量与聚酰亚胺多孔膜的质量...

【技术特征摘要】
1.一种刚柔并济固态电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将聚酰亚胺、致孔剂聚乙烯吡咯烷酮和溶剂N,N-二甲基甲酰胺混合，充分搅拌均匀；将上述均匀物质涂覆在聚四氟乙烯板上，然后置于真空干燥箱中烘干，得到聚酰亚胺多孔膜，备用；
(2)醚类单体聚乙二醇二甲基丙烯酸酯溶于乙腈中，加入锂盐双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)，搅拌12小时至锂盐溶解均匀，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的醚氧原子与双三氟甲基磺酰亚胺锂中的锂原子的摩尔比为18：1，再加入光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮，搅拌均匀得到单体溶液；
(3)将单体溶液注入到聚酰亚胺多孔膜中，注入单体溶液的质量与聚酰亚胺多孔膜的质量比为2:1～12:1；静置1～30min后，进行紫外光照聚合，并控制光照1～30min，冲洗后真空80℃干燥24h，除去膜表面残留溶剂，得到聚酰亚胺/聚醚复合固态电解质膜。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李令东，张宇航，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21