一种PVDF-HFP基LATP与ZrO2双填料复合固态电解质及其制备方法技术

本发明专利技术属于新能源材料技术领域，涉及一种PVDF‑HFP基LATP与ZrO2双填料复合固态电解质及其制备方法。通过将NASICON型快离子导体LATP、多功能添加剂ZrO2、PVDF‑HFP聚合物基体和LiTFSI复合制备。其核心在于利用微米级LATP颗粒构建贯穿的锂离子快速传输通道，同时引入纳米级ZrO2颗粒辅助分散性并诱导聚合物链非晶化。具体实施步骤包括：将PVDF‑HFP与LiTFSI(质量比X:Y)溶于N‑甲基吡咯烷酮(NMP)，恒温搅拌。将LATP与ZrO2按比例分散于NMP，超声得填料浆料。混合两液，浇注至模具刮膜，真空干燥后制得固态电解质膜(PHLZ)。所得PHZL复合固态电解质展现出优异的电化学性能，特别是在1A/g的高电流密度下循环300次后，仍能保持高达962.18mAh/g的比容量。本发明专利技术为设计兼具高安全性、高离子电导率和优异循环稳定性的固态电解质提供了有效策略，在高能量密度固态锂电池领域具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种用于固态锂离子电池电解质的复合材料，属于新能源材料，具体地，涉及了一种pvdf-hfp基latp与zro2双填料复合固态电解质及其制备方法。

技术介绍

1、固态锂离子电池因其高安全性、高能量密度及宽工作温区等优势，被视为下一代储能技术的核心发展方向。固态电解质作为固态电池的核心组件，其性能直接决定了电池的整体效能。目前，聚合物基固态电解质(如聚氧化乙烯peo体系)因柔韧性好、界面接触佳而被广泛研究，但其室温离子电导率低(通常＜10-4s/cm)、机械强度差及电化学窗口窄等问题严重制约实用化进程。pvdf-hfp因其高介电常数(ε≈8.3)、良好电化学稳定性及可调控的结晶度，成为替代peo的潜力基体材料。然而，纯pvdf-hfp电解质仍面临两大瓶颈。其一，聚合物链段运动能力有限导致锂离子迁移数低(通常＜0.3)；其二，高结晶度区域阻碍离子传输通道连续性，显著降低整体电导率(室温下约10-6-10-5s/cm)。为提升性能，普遍采用无机填料改性策略。例如快离子导体填料如llzo、lat p等，可构建离子快速传输通道，提升电导率。其中，lat本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PVDF-HFP基LATP与ZrO2双填料复合固态电解质及其制备方法，它包括形成“LATP大颗粒构建主通道，ZrO2小颗粒填充孔隙”的理想结构，从而避免单一填料因粒径差异导致的分散不均，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述PHLZ固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，将PVDF-HFP与LiTFSI质量比设置为不同比例额(5：1、5：2、5：3、5：4或5：5)，并对其溶于10-15ml NMP溶液中。

3.根据权利要求1所述PHLZ固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，将得到的溶液置于30-60℃水浴锅中持续搅拌1-5h。

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【技术特征摘要】

1.一种pvdf-hfp基latp与zro2双填料复合固态电解质及其制备方法，它包括形成“latp大颗粒构建主通道，zro2小颗粒填充孔隙”的理想结构，从而避免单一填料因粒径差异导致的分散不均，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述phlz固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，将pvdf-hfp与litfsi质量比设置为不同比例额(5：1、5：2、5：3、5：4或5：5)，并对其溶于10-15ml nmp溶液中。

3.根据权利要求1所述phlz固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，将得到的溶液置于30-60℃水浴锅中持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雅，党子豪，伍林，张保国，许永康，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：