[發明專利]一種MOFs基凝膠電解質及其制備與應用

有效

• 申請號: 202010176232.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111443544B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 王宏志;白智元;李耀剛;侯成義;張青紅
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G02F1/1506
• 分類號: G02F1/1506;G02F1/1523;G02F1/1516;G02F1/153
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 魏峯

1.一種MOFs基凝膠電解質，其特征在于，所述電解質組分按照質量百分比包括：MOFs材料10～30wt.％，透明電解液70～90wt.％；所述MOFs材料為ZIF-8；所述透明電解液由鋰鹽、有機溶劑與離子液體組成。

2.根據權利要求1所述電解質，其特征在于，所述鋰鹽包括四氟硼酸鋰LiBF₄、六氟磷酸鋰LiPF₆、高氯酸鋰LiClO₄、三氟甲磺酸鋰LiOTf或雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰LiTFSI。

3.根據權利要求1所述電解質，其特征在于，所述有機溶劑包括碳酸丙烯酯PC、碳酸乙烯酯EC或碳酸二甲酯DMC；離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽[Emim][TFSI]、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸[Emim][BF₄]、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸[Bmim][BF₄]或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸[Emim][OTf]。

4.一種MOFs基凝膠電解質的制備方法，包括：

(1)將鋰鹽與有機溶劑混合，將得到的鋰鹽溶液加入離子液體，得到透明電解液，其中，鋰鹽在有機溶劑中的濃度為0.1～3mol/L，離子液體與鋰鹽溶液的體積比為1:3～1:10；

(2)將鋅鹽溶液快速倒入2-甲基咪唑Hmim溶液中，攪拌，將得到的MOFs分散液離心，得到MOFs預凝膠，其中鋅鹽與Hmim的摩爾比為1:3～1:12；

(3)將步驟(2)中MOFs預凝膠刮涂于凹槽內，再將步驟(1)中透明電解液滴加到MOFs預凝膠表面，靜置，真空加熱，得到MOFs基凝膠電解質，其中滴加的透明電解液與刮涂于凹槽的MOFs預凝膠的體積比為1:1～4:1。

5.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟(2)中鋅鹽為Zn(NO₃)₂·6H₂O；鋅鹽溶液與Hmim溶液的溶劑為EtOH，且EtOH用量相等，鋅鹽、Hmim與總ETOH的摩爾比為1:3:700～1:12:700。

6.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟(2)中攪拌方式為磁力攪拌，攪拌時間為45～90min；離心轉速為5000～12000rpm/min，離心時間為4～12min。

7.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟(3)中靜置時間為1～3h；真空加熱的工藝參數為：真空度為-0.06～-0.1MPa，加熱溫度為70～90℃，真空加熱時間為8～16h。

8.一種如權利要求1所述電解質在電致變色器件中的應用。

9.根據權利要求8所述應用，其特征在于，所述電致變色器件是以導電玻璃或薄膜為基底組裝的。