[發明專利]一種無機快離子導體納米纖維及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911143176.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110828754B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 于清江;江柯成;陳先金;張傳建;唐文;姚毅;姜斌;龍繪錦
• 申請（專利權）人: 江蘇正力新能電池技術有限公司
• 主分類號: H01M50/44
• 分類號: H01M50/44;H01M50/497;H01M10/0525;H01M10/0565
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種無機快離子導體納米纖維及其制備方法和應用，所述無機快離子導體納米纖維的制備方法包括：對紡絲前驅體溶液進行氣流氣泡紡絲，而后進行高溫燒結，得到所述無機快離子導體納米纖維；采用氣流氣泡紡絲法制備無機快離子導體納米纖維具有制備工藝簡單、生產效率高，能夠避免在上萬伏高壓靜電下進行，降低安全隱患；通過無機快離子導體納米纖維制備的復合全固態電解質薄膜具有較高的力學性能和離子導電性，有利于提高固態電池動力學性能和循環使用壽命。

技術領域

本發明屬于纖維領域，涉及一種無機快離子導體納米纖維及其制備方法和應用，尤其涉及一種無機快離子導體納米纖維、復合全固態電解質薄膜及其制備方法和應用，更進一步涉及一種無機快離子導體納米纖維的制備方法，由該制備方法制備得到的無機快離子導體納米纖維，包含該無機快離子導體納米纖維的復合全固態電解質薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

鋰離子電池因其具有能量密度高、自放電率低、循環效率高，循環壽命長等特點，受到了新能源汽車產業的歡迎，取得了長足的發展。但目前的鋰離子電池技術尚未成熟，安全性不穩定的問題仍然存在。新能源汽車銷量逐年增長卻伴隨著安全事故的增加，其中，電池自燃占比事故原因較高。自燃的原因是由于鋰鋰離子電池發生內部或者外部短路后，短時間內電池釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導致熱失控。而商用的鋰離子電池一般都采用有機液態電解質，在高溫下會被點燃，最終導致電池起火或者爆炸。

與傳統鋰離子電池相比，全固態鋰電池所使用電解質是固態電解質，其最突出的優點是安全性。全固態電解質具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性，避免了傳統鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現象，降低了電池組對于溫度的敏感性，根除安全隱患。同時，全固態電解質的絕緣性使得其良好地將電池正極與負極阻隔，避免正負極接觸產生短路的同時能充當隔膜的功能。常見的固態電解質分為聚合固態電解質和無機固態電解質，但其都有各自優點和不足。

因此，提供一種生產效率高、離子電導率高以及機械性能好的復合全固態電解質薄膜非常有必要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種無機快離子導體納米纖維及其制備方法和應用，尤其涉及一種無機快離子導體納米纖維、復合全固態電解質薄膜及其制備方法和應用，其中采用氣流氣泡紡絲法制備無機快離子導體納米纖維具有制備工藝簡單、生產效率高，能夠避免在上萬伏高壓靜電下進行，降低安全隱患；通過無機快離子導體納米纖維制備的復合全固態電解質薄膜具有較高的力學性能和離子導電性，有利于提高固態電池動力學性能和循環使用壽命。

本發明的目的之一在于提供一種無機快離子導體納米纖維的制備方法，所述無機快離子導體納米纖維的制備方法包括：對紡絲前驅體溶液進行氣流氣泡紡絲，而后進行高溫燒結，得到所述無機快離子導體納米纖維。

在本發明中，采用氣流氣泡紡絲法制備無機快離子導體納米纖維具有制備工藝簡單、生產效率高，能夠避免在上萬伏高壓靜電下進行，降低安全隱患；通過無機快離子導體納米纖維制備的復合全固態電解質薄膜具有較高的力學性能和離子導電性，有利于提高固態電池動力學性能和循環使用壽命。

在本發明中，所述紡絲前驅體溶液的制備方法包括：將金屬鹽和高分子聚合物加入有機溶劑中，混合，陳化，得到所述紡絲前驅體溶液。