【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，尤其涉及一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜及其制备方法与应用。
技术介绍
1、传统锂电池采用有机溶剂作为电解液，存在液体泄漏、着火及爆炸等安全隐患，固态电解质膜具有不泄漏、热稳定性好、不挥发、低自燃或爆炸风险等优点。并且固态电解质膜兼具液态锂离子电池相当的高能量密度以及更高的安全性，使其成为具有广泛前景的下一代储能技术。固态聚合物电解质膜与电极界面接触良好、易于加工，成本低，在实现高比能固态锂电池产业化方面具有明显优势。
2、但是固态聚合物电解质膜的原料主要来源于有限的自然资源化石燃料，对环境不友好。固态聚合物电解质膜大都是不可降解的，在自然环境下完全降解需要超过100年的时间，固态聚合物电解质膜焚烧时也会产生有毒气体和大量二氧化碳，并且固态聚合物电解质膜中的有害成分不仅会污染环境而且其不可降解的高分子材料也会对生物系统产生严重影响，在未来，随着新能源产业的发展，电动汽车和大型储能系统日益增长的需求势必会提高固态聚合物电解质锂金属电池的使用量，这大大增加了环境污染、化石能源紧缺以及其他的生态经济等问题。
3、基于此，开发可降解的固态聚合物电解质膜取代传统的不可降解的固态聚合物电解质膜对建立新一代先进绿色电池具有重要意义。
4、然而，当前一种兼具可降解的、电化学性能优异的固态电解质膜还未研发出来。聚乳酸(pla)、聚己内酯(pcl)都是利用可再生植物资源化学合成的可生物降解高分子材料。当单独使用纯pcl作为电解质膜时，由于pcl模量较低，柔性大，在室温下与锂盐混合后熔点急
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜及其制备方法与应用，以解决现有固态电解质膜在提高离子电导率的同时无法保持其机械性能、以及现有固态电解质膜不可自然降解、无法匹配高压电极的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
3、本专利技术的第一方面，提供一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，包括以下步骤：
4、将聚己内酯溶于第一溶剂中，得到第一溶液；
5、将聚乳酸和金属锂盐溶于第二溶剂中，得到第二溶液；
6、将所述第一溶液和所述第二溶液进行混合，得到可降解全固态电解质溶液；
7、将所述可降解全固态电解质溶液涂布成膜，干燥后得到所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜。
8、优选的，所述可降解全固态电解质溶液中，聚己内酯和聚乳酸的质量比为(1～3)：1。
9、优选的，所述第二溶液中，聚乳酸和金属锂盐的摩尔比为(6～16):1。
10、优选的，所述金属锂盐选自双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂中的任一种。
11、优选的，所述第二溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。
12、优选的，所述第一溶剂选自四氢呋喃、丙酮、乙腈中的一种或多种。
13、优选的，将所述可降解全固态电解质溶液涂布成膜，干燥后得到所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜的步骤，具体包括：
14、将所述可降解全固态电解质溶液涂布在玻璃培养皿上，蒸发所述可降解全固态电解质溶液中的第一溶剂和第二溶剂，得到所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜。
15、本专利技术的第二方面，提供一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜，所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜中包括聚己内酯和聚乳酸。
16、优选的，所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜采用上述的制备方法制备得到。
17、本专利技术的第三方面，提供上述双相连续结构的可降解全固态电解质膜在锂离子电池中的应用。
18、有益效果：
19、本专利技术为了解决现有固态聚合物电解质膜不可自然降解及pcl、pla两种材料单独作为电解质膜电化学性能差的问题，提供了一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜及其制备方法与应用。在本专利技术中，利用聚己内酯(pcl)与聚乳酸(pla)共混制备得到一种双相连续结构的可降解固态电解质膜，pcl与pla相辅相成，二者缺一不可，从而得到既具有良好电化学性能的又完全可降解的环境友好型全固态电解质膜。pcl与pla都是完全可降解的高分子材料，可在自然环境下可分解为二氧化碳和水，大大减缓了不可降解固态聚合物电解质锂离子电池对环境的污染。并且，本专利技术全固态电解质膜中的柔性相为玻璃化转变温度低的聚己内酯相，锂盐倾向于溶于pcl相，降低pcl的结晶度，促使更多的自由锂离子与pcl链上的酯基进行相互作用，从而提高固态电解质的离子电导率、离子迁移数、循环稳定性等电化学性能；刚性相为聚乳酸相，为全固态电解质膜提供良好的机械性能，从而改善电解质与电极的接触界面，提高了其在循环过程中的极化稳定性。
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1.一种双相连续结构的可降解全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所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述可降解全固态电解质溶液中，聚己内酯和聚乳酸的质量比为(1～3)：1。
3.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述第二溶液中，聚乳酸和金属锂盐的摩尔比为(6～16):1。
4.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述金属锂盐选自双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂中的任一种。
5.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂选自四氢呋喃、丙酮、乙腈中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，将所述可降解全固态电解
8.一种双相连续结构的可降解全固态电解质膜，其特征在于，所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜中包括聚己内酯和聚乳酸。
9.根据权利要求8所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜，其特征在于，所述双相连续结构的可降解全固态电解质膜采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求8或9所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜在锂离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种双相连续结构的可降解全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所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述可降解全固态电解质溶液中，聚己内酯和聚乳酸的质量比为(1～3)：1。
3.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述第二溶液中，聚乳酸和金属锂盐的摩尔比为(6～16):1。
4.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述金属锂盐选自双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂中的任一种。
5.根据权利要求1所述的双相连续结构的可降解全固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。
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