[发明专利]一种复合单离子固态电解质的制备及应用方法

权利要求书

1.一种复合单离子固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按质量比3～6∶2～3∶2～3∶0.3～1∶0.1，取对苯乙烯氟代烷基磺酰亚胺锂、丙烯酸酯聚醚、腈基咪唑型离子液体、硅烷偶联剂KH-570和光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在搅拌条件和紫外光引发下进行自由基聚合，制得共聚物；

(2)按质量比1～10∶0.05～2取共聚物和无机纳米材料，均匀分散在溶剂中配成铸膜液，所述无机纳米材料是下述的任意一种：SiO₂、Al₂O₃、LLTO、LLZO或LATP；

将铸膜液均匀倒在干净的制膜玻璃模具上，转移至真空干燥箱中；在60～100℃下加热12～24h，待溶剂完全挥发、聚合物脱水缩合交联后得到膜状的复合单离子固态电解质。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述对苯乙烯氟代烷基磺酰亚胺锂是下述的任意一种：对苯乙烯三氟甲基磺酰亚胺锂、对苯乙烯五氟乙基磺酰亚胺锂或对苯乙烯全氟丁基磺酰亚胺锂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述腈基咪唑型离子液体中，其阴离子X^-是下述的任意一种：双三氟甲基磺酰亚胺阴离子、双氟磺酰亚胺阴离子，或六氟磷酸根阴离子。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在紫外光引发的聚合反应时间为30～180min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的共聚物的结构式如式(1)所示：

式中，m＝1～4，n＝2～8，x＝10～100，y＝10～100，z＝10～100，w＝10～100。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，铸膜所使用的溶剂是乙腈、DMF或者DMSO中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在获得复合单离子固态电解质后，将其切割成圆形电解质膜，储存于氩气氛围手套箱中备用。

8.权利要求1所述方法制备获得的复合单离子固态电解质在制备锂离子电池中的应用方法，其特征在于，是将复合单离子固态电解质用于组装CR2025型的Li/LiFePO₄扣式电池。