一种轻薄复合固态电解质及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种轻薄复合固态电解质及其制备方法、应用。轻薄复合固态电解质，包括复合固态电解质，还含有聚合物支撑膜，所述复合固态电解质渗透到聚合物支撑膜中，所述复合固态电解质由PEO、纳米填料和锂盐组成。所述纳米填料为氮化硼纳米片粉末。复合固态电解质的制备方法简单可行，厚度仅为20～30μm，具有高柔韧性能、宽电化学窗口和10<supgt;‑4</supgt; S cm<supgt;‑1</supgt;级离子电导率，能够实现磷酸铁锂电池的长循环性能和优异倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态电池，具体地说，涉及一种轻薄复合固态电解质及其制备方法、应用。

技术介绍

1、固态锂金属电池具有高能量密度、长循环寿命和高安全性等优点，表现出广阔的应用前景。在众多固态电解质中，固态聚合物电解质因其质轻、可加工和界面兼容性好等特点而备受关注。常规的聚合物固态电解质中锂离子的传输依赖于与聚合物链段之间的弛豫运动，但是这些弛豫运动往往发生在聚合物中的非晶区域。聚环氧乙烯（peo）电解质是一种很有前景的聚合物固态电解质，但由于其在室温时的高度结晶性，通常会表现出较差的li+电导率（＜10−6s cm−1）和较低的li+转移数（～0.2）。在面向高能量密度与高安全锂金属电池的实际应用时，peo固态电解质还面临着如下关键问题：（1）在高于3.8v电压时会分解，与高压正极相容性差。（2）力学强度不高，不能有效抑制锂枝晶生长。因此，亟需开发一种简单有效的策略来改善上述问题。

2、无机纳米填料可以削弱peo与li+的相互作用，促进锂盐解离，同时会扰乱聚合物链段的规整性，从而提高链段的运动能力，获得高离子迁移数、高离子电导率和宽电化学窗口。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轻薄复合固态电解质，包括复合固态电解质，其特征在于还含有聚合物支撑膜，所述复合固态电解质渗透到聚合物支撑膜中，所述复合固态电解质由PEO、纳米填料和锂盐组成；所述纳米填料为氮化硼纳米片粉末；所述PEO与锂盐的质量比为8～16：1； PEO与纳米填料的质量比为1：0.02～0.08；所述PEO的重均分子量为600,000 g/mol，所述聚合物支撑膜厚度为20～25 μm。

2.根据权利要求1所述的轻薄复合固态电解质，其特征在于，所述聚合物支撑膜所用的聚合物为聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、纤维素中的一种或几种的混合。</p>

3.根据...

【技术特征摘要】

1.一种轻薄复合固态电解质，包括复合固态电解质，其特征在于还含有聚合物支撑膜，所述复合固态电解质渗透到聚合物支撑膜中，所述复合固态电解质由peo、纳米填料和锂盐组成；所述纳米填料为氮化硼纳米片粉末；所述peo与锂盐的质量比为8～16：1； peo与纳米填料的质量比为1：0.02～0.08；所述peo的重均分子量为600,000 g/mol，所述聚合物支撑膜厚度为20～25 μm。

2.根据权利要求1所述的轻薄复合固态电解质，其特征在于，所述聚合物支撑膜所用的聚合物为聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、纤维素中的一种或几种的混合。

3.根据权利要求1所述的轻薄复合固态电解质，其特征在于，所述锂盐选自litfsi、liclo4、lipf6、libf4中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丁山，汪加胜，刘聪，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：