【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池隔膜及电解质，具体涉及一种纤维素基电池隔膜、凝胶电解质及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球能源危机的深化，绿色能源的开发应用得到了广泛的共识。锂离子电池由于其高能量密度、可重复利用、长循环寿命及较高的工作电压等优点得到了较早的开发利用。电池隔膜起到传导离子绝缘电子的功能，在电池中起到关键作用，影响着电池的安全性能。然而，传统的液态电解质及隔膜体系存在着电解液泄漏起火等严重的安全隐患，而新型的全固态电解质的离子电导率及界面相容性问题难以满足实际应用需求。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种纤维素基电池隔膜、凝胶电解质及其制备方法，其可以有效解决
技术介绍
中涉及的至少一个技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、一种纤维素基电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、配制氢氧化钠和尿素的混合液a；
5、s2、将纤维素加入混合液a中，配制纤维素溶液；
6、s3、在纤维素溶液中加入环氧氯丙烷溶液，并搅拌至均匀，得到混合液b；
7、s4、将混合液b涂覆在聚四氟乙烯模具中，在一定温度下干燥一段时间，得到纤维素基膜；
8、s5、将聚偏氟乙烯溶于n-甲基吡咯烷酮后，双面涂覆于纤维素基膜上；
9、s6、将聚偏氟乙烯-共六氟丙烯和水滑石均匀分散于二甲基乙酰胺中，配制混悬液；
10、s7、使用静电纺丝工艺将混悬液纺在经过步骤s5处理后的纤维素基膜上，得到
11、作为本专利技术的一种优选改进，步骤s1中，氢氧化钠、尿素与水的比例为7：12：81。
12、作为本专利技术的一种优选改进，步骤s2中，所述纤维素溶液中纤维素的质量含量为4.5％。
13、作为本专利技术的一种优选改进，步骤s4中，在60℃温度下干燥2小时；步骤s7中，在80℃温度下真空干燥12小时。
14、作为本专利技术的一种优选改进，步骤s6中，配制浓度为20％的混悬液。
15、本申请还提供了一种纤维素基电池隔膜，采用所述的方法制备而成，包括以纤维素为原料的基膜以及通过静电纺丝工艺纺在所述基膜两侧的聚偏氟乙烯-共六氟丙烯涂层。
16、作为本专利技术的一种优选改进，所述聚偏氟乙烯-共六氟丙烯涂层以水滑石为离子导电改性剂，所述水滑石为二元水滑石类插层材料。
17、本申请还提供了一种凝胶电解质，将采用所述的方法制备而成的纤维素基电池隔膜浸泡于电解液中，并置于充满氩气的手套箱中12小时，即得凝胶电解质。
18、作为本专利技术的一种优选改进，所述电解液为浓度为1mol/l的六氟磷酸锂(lipf6)或双三氟甲烷磺酰亚胺锂(litfsi)。
19、本专利技术的有益效果如下：
20、1、本专利技术通过在纤维素基膜两面涂覆聚偏氟乙烯，提高了纤维素与聚偏氟乙烯-共六氟丙烯纺丝的结合效果，同时，聚偏氟乙烯-共六氟丙烯涂层有效屏蔽了纤维素中丰富的-oh与锂金属的反应，改善了界面性能；
21、2、本专利技术通过静电纺丝工艺纺出的隔膜表层呈疏松多孔结构，有优秀的电解液亲和力及吸收保持率，且纤维素基隔膜体系还具备良好的力学性能；
22、3、本专利技术利用无机水滑石作为填料，提高了隔膜材料的阻燃性能，此外，离子型层状化合物水滑石本身具有的可交换性层间离子，在强极性分子作用下具有的可插层性和层间离子的可交换性，增强了锂离子在正负极和电解质之间的传导效应，增加锂离子在隔膜中的传递通路，提高了电池倍率放电和循环稳定性能；
23、4、本专利技术提供的凝胶电解质增强了电池安全性，并提高了电池的综合性能，有较大的应用前景。
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1.一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，氢氧化钠、尿素与水的比例为7：12：81。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述纤维素溶液中纤维素的质量含量为4.5％。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中，在60℃温度下干燥2小时；步骤S7中，在80℃温度下真空干燥12小时。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S6中，配制浓度为20％的混悬液。
6.一种纤维素基电池隔膜，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述的方法制备而成，包括以纤维素为原料的基膜以及通过静电纺丝工艺纺在所述基膜两侧的聚偏氟乙烯-共六氟丙烯涂层。
7.根据权利要求6所述的一种纤维素基电池隔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-共六氟丙烯涂层以水滑石为离子导电改性剂，所述水滑石为二元水滑石类插层材料。
8.一种
9.根据权利要求8所述的一种凝胶电解质，其特征在于，所述电解液为浓度为1mol/L的六氟磷酸锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中，氢氧化钠、尿素与水的比例为7：12：81。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述纤维素溶液中纤维素的质量含量为4.5％。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s4中，在60℃温度下干燥2小时；步骤s7中，在80℃温度下真空干燥12小时。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素基电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s6中，配制浓度为20％的混悬液。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋季岭，郭建兵，朱能贵，何玮頔，徐定红，周颖，
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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