一种聚合物基固态电解质膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电池领域，尤其涉及一种聚合物基固态电解质膜及其制备方法与应用。本发明专利技术提供的聚合物基固态电解质膜的成分包括：聚偏二氟乙烯、锂盐、柔性Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;纳米片和有机溶剂。柔性Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;纳米片填料的引入，不仅增强了与PVDF基质之间的相互作用，提高固态电解质膜致密程度；同时还诱导了PVDF的β‑相转变，赋予固态电解质膜优良的介电和压电特性，促进了电解质膜与电极界面微观局部电场分布的动态调整，从而有利于Li<supgt;+</supgt;的均匀沉积，起到抑制枝晶生长的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域，尤其涉及一种聚合物基固态电解质膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、固态锂金属电池在解决当前液态电池的能量密度和安全限制方面表现出巨大的应用潜力，有望满足下一代储能技术要求。固态电解质作为其中的关键材料之一，发挥着巨大的作用。然而，当前的研究主要聚焦于其离子电导率和界面稳定性上，忽视了固态电解质的厚度在固态锂金属电池中扮演着同等重要的角色。

2、固态电解质体系主要包括无机(陶瓷/玻璃)电解质、有机聚合物电解质以及它们的复合物。其中，无机固态电解质通常具有最高的离子电导率，特别是对于硫化物超离子导体来说，其电导率甚至超过了液态电解质。然而，其脆性和传统的烧结工艺使其厚度通常在200μm以上，严重影响了固态锂金属电池的能量密度。相比之下，基于聚合物的固态电解质具有密度低、制造工艺简单且易于调节等优点，可以实现更薄的厚度，从而有效减少电池中非活性成分的比例，降低锂离子的转移电阻，实现更高的能量密度。其中，聚偏二氟乙烯(pvdf)基固态聚合物电解质在制备过程中往往会残留一部分n,n-二甲基甲酰胺(dmf)溶剂，展现出相对较高的锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚合物基固态电解质膜的成分包括：聚偏二氟乙烯、锂盐、柔性Ti3C2Tx纳米片和有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯的重均分子量为30万～120万；所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂和/或双(三氟甲基磺酰)胺锂。

3.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯与锂盐的质量比为(1.2～1.8):1。

4.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述柔性Ti3C2Tx纳米片的层数为1～5。

5.根据权利要求1所述的聚合...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚合物基固态电解质膜的成分包括：聚偏二氟乙烯、锂盐、柔性ti3c2tx纳米片和有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯的重均分子量为30万～120万；所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂和/或双(三氟甲基磺酰)胺锂。

3.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯与锂盐的质量比为(1.2～1.8):1。

4.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述柔性ti3c2tx纳米片的层数为1～5。

5.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜，其特征在于，所述柔性ti3c2tx纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文华，骆海华，杜锦涛，张青，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：