一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质及其制备方法与应用，制备方法主要包括：(1)将聚合物基质与锂盐充分溶解，混合搅拌均匀，制得聚合物电解质前驱体；(2)将MXene材料和纳米海绵泡沫混合均匀，干燥得到基底复合材料；(3)将聚合物电解质前驱体浇筑在基底复合材料中，固化后物理压制成薄膜即得。与现有技术相比，本发明专利技术利用纳米海绵泡沫优异的吸水性和气孔结构以促进聚合物电解质前驱体的分散和固化。MXene与纳米海绵泡沫的复合直接避免了MXene的堆叠并可进一步提高聚合物固态电解质的离子传导性能，耐高温性能和稳定性。本发明专利技术制备的MXene泡沫复合聚合物固态电解质可以广泛应用于锂离子电池、超级电容器、电化学储能器件等领域。储能器件等领域。储能器件等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及电化学
，尤其是涉及一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质的制备与应用。

技术介绍

[0002]随着现代社会对便携式电子产品需求的不断增加，电池技术的发展变得越来越重要。锂离子电池因其高能量密度、长寿命和良好的循环性能而成为了最受欢迎的电池之一。然而，锂离子电池中的液态电解质在高温下可能引起热失控，而且容易泄漏，这些问题对电池的性能和安全性产生了重大影响。因此，研究和开发新型固态电解质，以取代液态电解质，已成为锂离子电池领域的一个重要研究方向。
[0003]固态电解质是一种重要的电池材料，用于替代传统液态电解质以提高电池的安全性和稳定性。然而，传统的固态电解质存在离子传输速度慢和界面接触不良等问题，限制了电池性能的提升。MXene材料是一类新型二维材料，具有优异的导电性、化学稳定性和大量的表面官能团。它由过渡金属碳化物或氮化物通过化学剥离方法制备而成，具有丰富的官能团可用于改善材料的性能。然而MXene掺杂的固态电解质的高温稳定性和循环稳定性能仍待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质，其特征在于，包括聚合物基质，锂盐，MXene材料和纳米海绵泡沫；所述聚合物基质，锂盐和MXene分散于纳米海绵泡沫中。2.根据权利要求1所述的一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质，其特征在于，所述的聚合物基质为聚氧化乙烯，分子量为600000～1000000g/mol。3.根据权利要求1所述的一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质，其特征在于，所述的锂盐包括高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或双二氟磺酰亚胺锂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种MXene泡沫复合聚合物固态电解质，其特征在于，所述的MXene材料包括Ti3C2、V2C、Ti2C、Nb4C3、Nb2C、Ti3(C,N)2、(Ti,Nb)4C3、(Ti,Zr)4C3、(Nb,Zr)4C3、Mo2C、(Ti,V)2C、(Ti,Nb)2C、(Ti,V)3C2、(Cr,V)3C2、(Cr2Ti)C2、(Mo2Ti)C2、(Mo2Ti2)C3和Ti4N3中的一种或多种。5.一种如权利要求1
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4任一项所述的MXene泡沫复合聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚合物基质与锂盐充分溶解于溶剂中，混合搅拌均匀，制得聚合物电解质前驱体；(2)将MXene材料溶解后和纳米海绵泡沫混合均匀，干燥得到基底复合材料；(3)将(1)中制得的聚合物电解质前驱...

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