[發(fā)明專(zhuān)利]一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911375412.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110911742B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王正幫;李從元;鄭自建;唐密
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0565
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0565
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

1.一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）聚合物/MOF纖維復(fù)合膜的制備：將金屬有機(jī)框架材料、聚合物加入到有機(jī)溶劑中，所得溶液通過(guò)靜電紡絲的方法制成聚合物/MOF纖維復(fù)合膜；其中，聚合物與金屬有機(jī)框架的質(zhì)量比在0.3-1范圍內(nèi)；

（2）PEO/Li(TFSI)復(fù)合薄膜的制備：將PEO、鋰鹽Li(TFSI)溶解到乙腈中，通過(guò)溶液澆鑄法在模具中干燥得到PEO/Li(TFSI)復(fù)合薄膜；

（3）固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)膜的制備：以三明治結(jié)構(gòu)分別放上PEO/Li(TFSI)復(fù)合薄膜、聚合物/MOF纖維復(fù)合膜、PEO/Li(TFSI)復(fù)合薄膜，熱壓后冷卻得到固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜，膜厚為30-250μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于所述的金屬有機(jī)框架選自UIO-66-NH2、ZIF-8、ZIF-67、HKUST-1、MOF-808中的一種；所述的聚合物為聚丙烯腈、聚偏氟乙烯中的一種，分子量控制在10-35kDa之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為N-N-二甲基乙酰胺和丙酮、N-N-二甲基甲酰胺中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于步驟（1）中，金屬有機(jī)框架材料在有機(jī)溶劑中濃度范圍控制在7-15wt%之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于在步驟（1）中，混合過(guò)程中的溫度控制在25-90℃，時(shí)間控制在18-24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于步驟（1）中，靜電紡絲的條件：在環(huán)境溫度為20-30℃，空氣濕度為15-25%的條件下，用旋轉(zhuǎn)的圓筒鋁箔納米纖維接收器進(jìn)行接收，圓筒轉(zhuǎn)速為15-20mm/min，紡絲推進(jìn)速度0.5-0.15mm/min，針頭內(nèi)徑為0.2-0.8mm，針頭正電壓為7-15kV，接收用的鋁箔負(fù)電壓為1.9-2.1kV，針頭到鋁箔的距離為15-25cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于步驟（2）中，PEO中EO與Li(TFSI)的摩爾比控制在（8-20）:1之間，PEO的分子量Mv控制在10萬(wàn)到100萬(wàn)之間，PEO與乙腈的質(zhì)量比為4%-5%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池用聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜的制備方法，其特征在于步驟（3）中，熱壓溫度為90℃，熱壓時(shí)間為10-20分鐘。