一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能性电解质技术领域，具体涉及一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质，与常规的烷氧基硅烷偶联剂相比，采用的丙烯酰胺基硅烷偶联剂，除了可以发挥偶联剂联结有机/无机界面的作用，还可以利用丙烯酰胺基团的多重氢键，改善锂离子的环境，提高电解质的电导率。此外，丙烯酰胺基团中的酰氧基具有较强的亲锂性，可以调控锂离子在锂负极表面的扩散行为，均匀锂的沉积/溶解，进一步提升电极/电解质界面稳定性。以上化学作用，结合层叠式电解质两侧有机组分的柔性物理特性，可以有效改善固态电池体系存在的刚性界面问题。该方法简单易行，且成本低廉，适合大规模生产与应用。适合大规模生产与应用。适合大规模生产与应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能性电解质
，具体领域为一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于无机固体电解质、高镍三元氧化物正极、金属锂负极的全固态锂电池，因可以不使用液态电解质，可以避免液态电池的自然和漏液等安全问题，并且由于固态电解质的结构特性，更便于封装，具有较大市场前景。然而，从液体电解液转变为固体电解质的过程带来了新的挑战—界面问题：(1)正负极材料和硬质氧化物电解质之间的固
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固接触不良，尤其在充放电循环过程中，电极材料的分解以及界面相的演变会导致应力/应变的变化，造成裂纹的形成和扩展、界面的分层以及颗粒与组分之间整体物理连通性的降低，恶化界面特性和电池性能；(2)正负极材料和硬质氧化物电解质之间化学稳定性差，导致界面上易发生元素扩散、氧化还原等副反应。上述的界面问题已成为制约固态电池发展的瓶颈，因此，优化界面对全固态电池的市场应用具有重要的意义。
[0003]有机
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无机层叠式复合电解质中有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质，其特征在于：包括有机电解质、无机电解质和含丙烯酰胺基团的硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质，其特征在于：所述含丙烯酰胺基团的硅烷偶联剂为丙烯酰胺丙基三甲基硅氧基硅烷、(3
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甲基丙烯酰胺丙基)三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧胺基三甲基硅烷中的一种。3.根据权利要求2所述的一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质，其特征在于：所述有机电解质为PEO基电解质膜，所述的无机电解质为LLZAO。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种具有界面优化功能的层叠式复合电解质，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：步骤1，将有机电解质和锂盐加入到乙腈中，加入丙烯酰胺基硅烷偶联剂，在30
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60℃下加热搅拌1
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2h；步骤2，将步骤1所得溶液，在水氧含量均小于0.1ppm的手套箱中，通过模具浇铸、溶剂蒸发制得丙烯酰胺基硅烷修饰的有机电解质膜；步骤3，将丙烯酰胺基硅烷加入到LLZAO粉末后，压制成直径16mm、厚度100
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500μm的圆片，制得丙烯酰胺基硅烷修饰的LLZAO无机电解质膜；步骤4，将步骤2、3所得有机电解质膜、无机电解质膜、有机电解质膜三层膜堆叠后加压，制得层叠式功能电解质。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙艳云，姜汉丰，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：