一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质及其制备和应用，采用PEO聚合物作为基底材料，通过标准的刻蚀剥离得到单层的碳化钛(MXene)，然后将得到的碳化钛和PEO混合之后在锌片上自组装制备得到的凝胶，最后冻干得到自组装碳化钛填料的PEO聚合物固态电解质。与现有技术相比，本发明专利技术得到的无堆叠碳化钛片在PEO的基底中自组装均匀地分散，可以一步得到高性能复合聚合物固态电解质，具有成本低廉，工艺简单，条件温和，并具有高的可逆容量以及非常好的循环稳定性等优点。及非常好的循环稳定性等优点。及非常好的循环稳定性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及电化学
，尤其是涉及一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质及其制备和应用。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的发展和进步，人类的持续发展问题面临着巨大挑战。不可再生的燃料的燃烧会释放出各种废气，导致各种问题的出现。因此，寻求可再生和可持续资源储能设备显得尤为重要。其中可充放电池经济、环保、功率大、寿命长，相比于不可再生能源，可充放电电池实现了能源的持续利用。尤其是锂离子电池由于能量密度高，没有记忆效应，维护费用低、自放电低自放电效应小等优势，是目前最有发展前途的电化学储能电池技术之一。而成为了最重要的可充放电池之一。
[0003]聚合物固态电解质是一种新型电解质材料，它可以被用于锂离子电池等储能设备中，其具有良好的离子传输性能、高的化学稳定性和优异的安全性能。相对于传统的液态电解质，聚合物固态电解质可以解决液态电解质在高温或者外部压力作用下易燃、挥发和泄漏等问题，从而提高储能设备的安全性能。
[0004]聚合物固态电解质通常由离子导电的聚合物基质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、制备单层碳化钛；S2、制备PEO聚合物溶液；S3、将步骤S1中得到的单层碳化钛加入到步骤S2中得到的PEO聚合物溶液中超声，得到混合溶液A；S4、将步骤S3中得到的混合溶液A冻干压制后得到自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质。2.根据权利要求1所述的一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将碳铝化钛粉末通过刻蚀、剥离后得到二维单层的碳化钛。3.根据权利要求2所述的一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，所述刻蚀的具体步骤为：将LiF加入至浓盐酸中，LiF溶解后再加入Ti3AiC2，搅拌后得到混合溶液C，所述刻蚀的原理为通过强酸除去原料中的Al；所述搅拌温度为30℃～40℃，所述浓盐酸的浓度为8～10mol，LiF：Ti3AiC2：浓盐酸＝1～2g：1～2g：30ml；所述剥离的具体步骤为：将混合溶液C洗涤，离心，超声后得到二维单层的碳化钛，所述洗涤方式为：去离子水洗涤6
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7次，所述离心转速为4000
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6000rpm，离心时间为10
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50min，所述超声温度为
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10℃～10℃，所述超声时间为0.5h～1.5h。4.根据权利要求1所述的一种自组装碳化钛掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤S2中，将聚氧化乙烯在去离子水中搅拌均匀，再加入锂盐，并充分溶解后得到PEO聚合物溶液。5.根据权利要求4所述的一种自组装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金虎，马健，刘婷婷，马杰，马瑾，董田，周辰，陆航，田泽怡，陈卢，孟朔，廖柯璇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：