一种含磁性中空纳米棒的复合聚合物电解质及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于聚合物电解质制备领域，公开了一种含磁性中空纳米棒的复合聚合物电解质及其制备方法与应用。本发明专利技术制得的复合聚合物电解质包含磁性中空纳米棒、高分子聚合物基体和液体电解液，通过施加垂直磁场并由紫外光引发PEGDA聚合将纳米棒固定，加入的PVDF可保证复合聚合物电解质的机械性能。有序排列的纳米棒可形成垂直的锂离子传输通道，克服因纳米填料无规则分布使锂离子传导距离增加的问题，从而获得较高的离子电导率，还能够提供更多的离子传输通道，在锂沉积过程中可促使锂离子均匀分布于锂金属表面，提高锂金属电池的界面性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物电解质制备领域，具体涉及一种含磁性中空纳米棒的复合聚合物电解质及其制备方法与应用。

技术介绍

1、锂离子电池（libs）因其高工作电压和长循环寿命而得到了快速发展，并被广泛应用于便携式电子产品和电动汽车中。然而，传统锂离子电池的理论比容量有限，使其难以满足对日益增长的需求。锂金属具有最高的理论比容量（3860 mah g-1）和最低的氧化还原电位（-3.04 v，相对于标准氢电极），被视为下一代电池的理想负极材料。但是，锂金属负极的实际应用受到锂枝晶不可控生长的限制，这主要因为活泼的锂金属电解质与液态电解液反应生成脆性而不稳定固体电解质界面层（sei），诱导锂枝晶的产生。固态聚合物电解质因其良好的热稳定性和加工性而受到广泛关注，并能提高锂电池的安全性能。尽管固态聚合物电解质具有许多优点，但其较低的室温离子电导率以及与锂金属之间差的界面兼容性，限制了其在锂离子电池领域的实际应用。凝胶聚合物电解质由聚合物基体与液态电解液组成，兼具固态聚合物电解质的可塑性和液态电解液较高离子电导率的优势，还可有效防止电解液漏液，提高锂电池的安全性。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含磁性中空纳米棒的复合聚合物电解质，其特征在于，所述复合聚合物电解质包括磁性中空纳米棒、聚合物基体和液体电解液；所述磁性中空纳米棒为SiO2包覆磁性Fe3O4的纳米填料。

2.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物基体为聚乙二醇二丙烯酸酯和聚偏二氟乙烯的混合物。

3.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质，其特征在于，所述液体电解液由锂盐和有机溶剂组成；所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂中的至少一种；所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚中的至少一种。</p>

4.一种...

【技术特征摘要】

1.一种含磁性中空纳米棒的复合聚合物电解质，其特征在于，所述复合聚合物电解质包括磁性中空纳米棒、聚合物基体和液体电解液；所述磁性中空纳米棒为sio2包覆磁性fe3o4的纳米填料。

2.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物基体为聚乙二醇二丙烯酸酯和聚偏二氟乙烯的混合物。

3.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质，其特征在于，所述液体电解液由锂盐和有机溶剂组成；所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂中的至少一种；所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚中的至少一种。

4.一种权利要求1所述的复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述十六烷基三甲基溴化铵、所述无水氯化铁、所述浓盐酸和所述水的质量比为1：（7-9）：（0.354-0.708）：（80-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炳华，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：