一种固态电解质膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固态电解质膜及其制备方法，该固态电解质膜包括由含有第一无机颗粒的单离子导体聚合物以纳米纤维的形式交织、互穿形成的网络骨架，以及由含有第二无机颗粒的离子导电性聚合物熔融形成的填充介质，所述填充介质将网络骨架内的孔隙填满。本发明专利技术利用多喷头静电纺丝的方法制备含无机颗粒的单离子导体聚合物和离子导电性聚合物以纳米纤维形式交织、互穿的多孔膜，再利用热压的方式使离子导电性聚合物熔融并填满多孔膜的孔隙，最后经烘干得到固态电解质膜。经烘干得到固态电解质膜。经烘干得到固态电解质膜。

【技术实现步骤摘要】
一种固态电解质膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于新能源
，具体涉及一种固态电解质膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车和移动设备的发展，人们对电池有着更高的要求，锂离子电池作为最重要的 储能技术朝着高能量，低成本，更安全的方向发展。传统的负极材料为碳材料，其良好的碳层 结构可以供锂离子的嵌入和脱出，但是其比容量只有370mAh/g。而金属锂作为负极材料，其 比容量高达3860mAh/g，但其由于在反应过程中会有锂枝晶的生成。在液态电解质中，液态电 解质易燃且由于锂枝晶的生成会影响电池负极材料的容量和库伦效率，甚至刺穿电池隔膜引起 电池的爆炸。为了提高其安全性，聚合物电解质成为了研究重点。聚合物电解质质量轻、机械 韧性好、加工性强、界面稳定性高和安全性高等优点，但其存在问题就是电导率不够高，且一 般聚合物电解质锂离子迁移数较低，从而促进锂枝晶的生长进而影响电池容量的衰退和产生安 全问题。高的锂离子迁移数会抑制锂枝晶的生长进而提高其安全性。目前，为了提高锂离子的 迁移数，人们进行了单离子聚合物电解质的研究。在聚合物方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态电解质膜，其特征在于：包括网络骨架和填充介质，所述网络骨架由含有第一无机颗粒的单离子导体聚合物以纳米纤维的形式交织、互穿形成，所述填充介质由含有第二无机颗粒的离子导电性聚合物熔融形成，且填充介质将网络骨架内的孔隙填满；所述单离子导电体聚合物包括AMPSLi、P(MPEGA-AMPS)-Li、poly(PEGM)、LiPSTFSI、LiTFSI、LiPSTFSI、或它们与PVDF、PVDF-HFP、PEO的共聚物或接枝共聚物；所述离子导电性聚合物包括PEO、PEC、PPO；所述第一无机颗粒与单离子导体聚合物的质量比为2～15：100，所述第二无机颗粒与离子导电性聚合物的质量比为2～15：100。2.根据权利要求1所述的一种固态电解质膜，其特征在于：所述第一无机颗粒的粒径为10～100nm，包括氧化铝或油性二氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种固态电解质膜，其特征在于：所述第二无机颗粒的粒径为10～100nm，包括水性二氧化硅、氧化铝或二氧化钛。4.如权利要求1～3任一项所述一种固态电解质膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备前驱体溶液：
①
配制浓度为2～25wt％的单离子导体聚合物溶液，并加入第一无机颗粒；
②
配制浓度为2～15wt％的离子导电性聚合物溶液，并加入第二无机颗粒；(2)多喷头静电纺丝：将步骤(1)中的前驱体溶液分别置于静电纺丝装置的不同注射器内，利用多喷头静电纺织法制备得到多孔膜；所述多孔膜由第一无机颗粒的单离子导体聚合物和含有第二无机颗粒的离子导电性聚合物以纳米纤维的形式交织、互穿形成；(3)热压：将步骤(2)制备的多孔膜在130～170℃、5～100KN的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金保，胡特雄，张鹏，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：