一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜及制备方法，制备所述聚合物电解质膜的原料包括：芳纶纤维、溶剂、不良溶剂、冻干剂、碱、离子导电聚合物以及电解质盐，所述的芳纶纤维与离子导电聚合物的质量比为4～10％；碱与芳纶纤维的质量比为50％；电解质盐与离子导电聚合物的比例通过电解质盐的阳离子和离子导电聚合物中的离子导电单元确定，阳离子：离子导电单元的摩尔比为1:16或1:10。本发明专利技术的芳纶纳米纤维增强超薄聚合物固态电解质膜具有高电导率，宽的温度耐受范围，高的结构稳定性，在聚合物复合固态电解质领域具有广泛的应用前景。泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物固态电解质领域，涉及一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜及其制备方法，具体涉及一种芳纶纳米纤维增强的高模量、高导电的超薄聚合物电解质膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池凭借其高工作电压和能量密度、低自放电率和环境友好等特点，已广泛应用于各类动力系统和规模化储能领域。但传统锂离子电池采用的液态有机电解液易挥发、易燃烧、热稳定性差，当电池使用不当发生热失控时，存在严重的安全隐患。采用难挥发、不易燃、热稳定性好的固态电解质取代有机电解液是解决传统锂离子电池安全问题的根本途径。
[0003]固态电解质主要分为无机固态电解质和聚合物固态电解质。目前研究较多的无机固态电解质主要包括石榴石型、钙钛矿型、钠超离子导体型(NASICON)、锂超离子导体型(LISICON)、LiPON型和硫化物等。无机固态电解质虽然离子电导率最高、电化学窗口宽、机械模量高，但脆性大、难加工、成本高，而且电极/电解质固固界面接触不良，导致界面阻抗偏大。聚合物固态电解质是将电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜，其特征在于，制备所述聚合物电解质膜的原料包括：芳纶纤维、溶剂、不良溶剂、冻干剂、碱、离子导电聚合物以及电解质盐，所述的芳纶纤维与离子导电聚合物的质量比为4～10％；碱与芳纶纤维的质量比为50％；电解质盐与离子导电聚合物的比例通过电解质盐的阳离子和离子导电聚合物中的离子导电单元确定，阳离子：离子导电单元的摩尔比为1:16或1:10；所述的芳纶纤维为对位芳纶；所述的溶剂为去离子水、乙腈和二甲基亚砜中的一种或多种的混合；所述的不良溶剂为去离子水和乙醇中的一种或两种的混合；所述的冻干剂去离子水和叔丁醇中的一种或两种的混合；所述的碱为氢氧化钾；所述的离子导电聚合物为聚环氧乙烷；所述电解质盐为锂盐或钠盐。2.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜，其特征在于，所述的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂或高氯酸锂。3.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜，其特征在于，所述钠盐为双三氟甲磺酰亚胺钠。4.一种权利要求1
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3任一项所述的芳纶纳米纤维增强超薄聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：将芳纶纤维和碱加入溶剂中，不断搅拌去质子化，得到均匀的芳纶纳米纤维溶液；第二步：将第一步配制好的芳纶纳米纤维溶液稀释至不同浓度，浇筑在模具中，静置后，浸入不良溶剂浴中进行溶剂交换和自组装，得到芳纶纳米纤维凝胶；第三步，将芳纶纳米纤维凝胶浸入冻干剂浴，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国新，答欣宇，丁书江，吴文雷，庄锐，慕鹏飞，姚坤承，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：