【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电解质膜制备，具体涉及一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜及制备方法。
技术介绍
1、发展更高能量密度和高安全性能的固态锂电池成为全球关注的重点。固态电解质作为固态锂电池的核心部分，固体电解质应具有高室温离子导电性、尽可能薄的厚度、质轻以及良好的机械强度等性能。固态聚合物电解质界面相容性好，易于加工成型等优点成为固态电池产业化发展的重要方向。其中，最具代表性的是聚氧化乙烯(peo)基体系，早在1979年就已开发出peo基全固态锂电池，率先实现商业化应用。但由于peo存在室温下的离子电导率较低(约为10-8s/cm-10-7s/cm)、li+迁移数低(＜0.2)、机械强度低(易被锂枝晶刺破电解质，导致电池短路)等问题，限制其进一步应用。
2、埃洛石纳米管(hnts)具有大长径比和中空管状结构，能够有效提高聚合物电解质的离子电导率和机械性能。但是，hnts易团聚，使得锂离子的传输不连续、以及复合电解质内部界面传导困难等问题。
3、因此，实有必要提供一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜及制备方法，其以无机埃洛石纳米管(hnts)为添加剂对聚合物基体(peo)进行掺杂改性，通过异氰酸酯基与hnts和peo上的羟基反应，将hnts和peo化学结合，形成有机无机杂化网络；一方面提高聚合物电解质机械强度，同时增强无机
2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
3、本申请实施例提供了一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：在容器中加入一定量的聚合物基体、锂盐和溶剂，磁力搅拌溶解后获得溶液a；
5、步骤二：在溶液a中加入埃洛石纳米管，超声后加入多异氰酸酯，在磁力搅拌下反应一定时间，获得分散均匀的复合电解质浆料b；
6、步骤三：将复合电解质浆料b浇铸在模具上，在50～70℃的鼓风烘箱中干燥10h以上除去溶剂，再在70～90℃的真空烘箱中烘干24～48h，即制得埃洛石纳米管掺杂的聚合物基复合固态电解质膜。
7、可选的，在步骤一中，聚合物基体和锂盐的质量比为3～20：1。
8、可选的，在步骤一中，所述聚合物基体的分子量为104≤mw≤6×104g/mol-1。
9、可选的，在步骤一中，所述锂盐为高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的任意一种或两种的组合。
10、可选的，所述溶剂为无水乙腈、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种。
11、可选的，在步骤二中，所述多异氰酸酯为甲苯-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种。
12、可选的，在步骤二中，聚合物基体与埃洛石纳米管的质量比为4～10：0.5～1。
13、可选的，在步骤二中，聚合物基体与多异氰酸酯的质量比为5～10：0.5～2。
14、可选的，在步骤一和步骤二中，磁力搅拌的温度为60～80℃，反应时间为2～24h。
15、本申请还提供了一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜，由所述的埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜的制备方法制备而成。
16、本申请的有益效果如下：
17、1、本申请以无机埃洛石纳米管(hnts)为添加剂对聚合物基体(peo)进行掺杂改性，并通过异氰酸酯基与hnts和peo上的羟基反应，将hnts和peo化学结合，形成有机无机杂化网络；一方面提高聚合物电解质机械强度，同时有效改善了有机相和无机相之间的界面接触，增强界面相容性，并构筑连续li+传输通道，提高离子迁移数和离子电导率；
18、2、采用本申请提供的方法制备的固态电解质膜具有高离子导电性和离子迁移数，良好的锂负极稳定性和电池循环性能，可将其应用于全固态锂电池体系。
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1.一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，聚合物基体和锂盐的质量比为3～20：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述聚合物基体的分子量为104≤Mw≤6×104g/mol-1。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述锂盐为高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的任意一种或两种的组合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述溶剂为无水乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述多异氰酸酯为甲苯-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤二中，聚合物基体与埃洛石纳米管的质量比为10～20：0
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤二中，聚合物基体与多异氰酸酯的质量比为5～20：1。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤一和步骤二中，磁力搅拌的温度为60～80℃，反应时间为2～24h。
10.一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种埃洛石纳米管-聚合物基体杂化固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，聚合物基体和锂盐的质量比为3～20：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述聚合物基体的分子量为104≤mw≤6×104g/mol-1。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述锂盐为高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的任意一种或两种的组合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述溶剂为无水乙腈、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜西兰，张敏敏，靳进波，秦舒浩，姚勇，李科褡，肖骏，晏燕，伍宏明，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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