一种以碳化铬为填料的复合固态电解质及其制备方法技术

技术编号:44777762 阅读:32 留言:0更新日期:2025-03-26 12:56
本发明专利技术公开一种以碳化铬为填料的复合固态电解质及其制备方法,该方法将葡萄糖加入硝酸铬溶液中,搅拌混合均匀后,干燥得到混合物A;将混合物A与炭黑混合后研磨,并加入异丙醇,球磨后,干燥后得到混合物B;在氮气气氛下,对所述混合物B进行碳化处理,制得碳化铬;将所述碳化铬与聚环氧乙烷共混,并加入N,N’‑二甲基甲酰胺中,加热搅拌,然后加入丁二腈以及双三氟甲烷磺酰亚胺锂,持续加热搅拌,使混合物完全溶解,并混合均匀,干燥后,制得所述以碳化铬为填料的复合固态电解质。本发明专利技术制得的复合固态电解质具有优异的离子电导率、稳定的界面、宽的电化学窗口,实现锂金属电池的高稳定和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能材料开发,涉及一种以碳化铬为填料的复合固态电解质及其制备方法


技术介绍

1、固态电解质因其在储能设备中展现出的卓越安全性与输出功率稳定性,正逐步成为替代传统商用液体电解质于锂金属电池中的有力候选者。这一转型不仅预示着电池技术的革新,也寄托了行业对于更高性能、更可靠电池系统的期望。然而,纯聚环氧乙烷基固态电解质在实际应用中遭遇了若干关键性挑战,其中最为突出的便是其在室温条件下的离子电导率偏低,这直接限制了电池的能量传递效率与响应速度。此外,该类型电解质还面临着离子转移数较弱的问题,这关乎到电池内部电荷迁移的顺畅程度,进而影响电池的整体性能。更令人棘手的是,其电化学窗口相对狭窄,意味着在特定电压范围内,电解质可能无法稳定工作,增加了电池失效的风险。

2、为了克服这些瓶颈,科研人员已在探索多种改进策略,其中一项便是向聚合物固态电解质中引入氧化物、硫化物等无机填料。这些填料的加入,初衷是希望通过改变电解质的结构与性质,以提升其离子传导能力。然而,尽管这一方法在一定程度上降低了聚合物的稳定性问题,但离子电导率的提升效果并未达到理想预期本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述葡萄糖与硝酸铬的比例为3:(5~15)。

3.根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述混合物A与炭黑的比例为(1~3):5。

4. 根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,将混合物A与炭黑混合后研磨,并加入异丙醇,球磨时,转速为400~600 rpm,球磨时间为6~12 h。...

【技术特征摘要】

1.一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述葡萄糖与硝酸铬的比例为3:(5~15)。

3.根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,按照质量份数计,所述混合物a与炭黑的比例为(1~3):5。

4. 根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,将混合物a与炭黑混合后研磨,并加入异丙醇,球磨时,转速为400~600 rpm,球磨时间为6~12 h。

5. 根据权利要求1所述的一种以碳化铬为填料的复合固态电解质的制备方法,其特征在于,步骤s2中,碳化处理过程,具体为:控制升温速率为5~10℃ min-1,升温至1100~1400℃,保温1~5 h,控制降温速率为1~5℃ min-1,将至室温,完成碳化处理过程。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王海花曹瑞李福涛刘强牛慧祝王洁
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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