基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质及其制备方法，全固态复合电解质由聚合物与锂盐以15:1～25:1的摩尔比和500g‑1000g玻纤电解质，制备获得厚度为80‑500μm的具有垂直阵列结构的全固态复合电解质，其中聚合物为颗粒或粉末。制备方法包括如下步骤：（1）聚合物电解质粉末的配制；（2）玻纤电解质的制备；（3）玻纤垂直阵列复合电解质制备与组装。由此制得的全固态复合电解质，利用玻璃电解质纤维形成连续贯通的锂离子传输路径，具有离子电导率高（最高室温离子电导率可达3.3×10

【技术实现步骤摘要】
基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池中固态电解质材料
，特别是涉及一种基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质的制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为目前被广泛利用的二次储能电池，因其良好的综合性能而备受关注。然而，传统的锂离子电池通常采用有机电解液，导致锂离子电池具有易燃易爆和易泄漏等安全问题。同时，有机电解液的活性较强，无法使用高能量密度的锂金属作为电极，难以满足下一代高能量密度电池的需求。因此，获得具有高离子电导率、优良化学稳定性的固态电解质已成为储能领域的重要研究方向。固态电解质作为全固态锂离子电池的重要组成部分，其离子电导率和电化学性能等因素决定了全固态锂离子电池的品质和效率。利用高离子电导率的固体电解质所组装的全固态锂电池有望较好地从根源上解决其安全问题，并实现高的能量密度。目前固态电解质可归纳为三类：无机（陶瓷或玻璃）固态电解质、聚合物固态电解质和两者结合的复合电解质。其中，无机固态电解质的离子电导率最高（Li10GeP2S12室温离子电导率可达1.2×10-2S/cm）。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质，其特征在于：由聚合物与锂盐以15:1～25:1的摩尔比和500g-1000g玻纤电解质，制备获得厚度为80-500μm的具有垂直阵列结构的全固态复合电解质，其中聚合物为颗粒或粉末。/n

【技术特征摘要】
1.基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质，其特征在于：由聚合物与锂盐以15:1～25:1的摩尔比和500g-1000g玻纤电解质，制备获得厚度为80-500μm的具有垂直阵列结构的全固态复合电解质，其中聚合物为颗粒或粉末。


2.根据权利要求1所述的基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质，其特征在于：聚合物电解质为聚氧化乙烯PEO、聚偏氟乙烯PVDF、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA以及聚乙二醇PEG的其中一种或多种；所述的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、高氯酸锂LiClO4和六氟磷酸锂LiPF6中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质，其特征在于：玻璃纤维为氧化物类固态电解质，为下列中的其中一种或数种：
磷酸锗铝锂，Li1+xAlxGe2-x(PO4)3，LAGP，x的值为0-0.7；
磷酸钛铝锂，Li1+xAlxTi2-x(PO4)3，LATP，x的值为0-0.5；
锆酸镧锂Li7La3Zr2O12，LLZO。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于玻纤垂直阵列结构全固态复合电解质的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
（1）配制聚合物电解质混合粉：将聚合物与锂盐以15:1～25:1的摩尔比配制，并充分混合制得；
（2）制备玻纤电解质，由玻璃热熔成纤制备，并且通过热处理玻璃相转变析晶获得；
（3）制备玻纤垂直阵列复合电解质：
1）将步骤（2）制得玻纤电解质裁剪成同样的长度，水平整齐放入已加工好的模具中；
2）在排列整齐的玻纤电解质中加入聚合物与锂盐的混合粉末，并重复该步骤叠加多层玻纤电解质/聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦玮，吕金航，舒梦馨，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32