[发明专利]一种纳米线复合固态电解质的制备方法

说明书

本发明提供了一种锂金属电池用纳米线复合固态电解质的制备方法，包括双通AAO模板预处理、电解质溶液喷注，煅烧成型，形成纳米线复合固态电解质。能够实现无机电解质和聚合物电解质注入双通AAO模板的通孔中，形成纳米线复合固态电解质，充分发挥LATP高锂离子电导率和聚合物固态电介质良好柔性的特点。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的复合固态电介质的制备方法，具体涉及一种Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃ (LATP)和聚合物复合的纳米线固态电解质的制备方法。

背景技术

作为一类主要的电化学储能器件，锂离子电池具有能量密度高、充电速度快、自放电率低、循环寿命长以及无记忆效应等有点，在数码相机、笔记本电脑、智能手机以及手环以及谷歌眼镜等便携式电子设备上得到了广泛的应用。此外，锂离子电池在混合动力汽车和电动汽车等领域也表现出巨大的潜力。例如，依靠锂离子电池的特斯拉电动汽车已经实现商业化。传统锂离子电池主要由正极、负极和电解质三部分构成，其中电解质作为锂离子在正负极之间传导的通道，扮演着十分重要的角色。电解质直接影响着锂离子电池的容量、使用温度、安全性和循环性能指标。固态电解质作为一类高安全的电解质体系，具有避免电池内部短路、防止电解液泄露、不含易燃易爆成分等独特优势，表现出广阔的应用前景，使其受到了大量国内外研究者们的广泛关注。而且，固体电解质的分解电压比液体电解质高近1V，因此能够提高电池的能量密度。聚合物固态电解质：具有良好的柔性、稳定的界面和易操作性，但其低温下的锂离子导电率较低。因此，集聚合物电解质、无机电解质甚至液态电解液之长的复合型固态电解质是极具潜力的高性能锂离子电池电解质。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米线复合固态电解质的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池用纳米线复合固态电解质的制备方法，包括如下步骤，如图1所示：

步骤1，双通AAO模板预处理，在抽真空的状态下先对双通AAO模板进行加热，以除掉其中的水分和杂质，然后保持负压冷却至室温。

步骤2，电解质溶液喷注，通过喷注方式将适量的无机电解质溶液和聚合物电解质溶液注满双通AAO模板通孔。

步骤3，煅烧成型，形成纳米线复合固态电解质。

通过上述方法获得的一种纳米线复合固态电解质，其特征在于，以双通AAO模板为骨架，聚合物-无机复合固态电解质填充在双通AAO模板的通孔中。

相对于现有技术，本发明提供的纳米线复合固态电解质的制备方法，能够将无机电解质和聚合物电解质注入双通AAO模板的通孔中，形成纳米线复合固态电解质。纳米线复合固态电解质能够充分发挥无机固态电解质和聚合物固态电解质良好的特点，是一种高性能的复合固态电解质，双通AAO模板作为骨架防止锂枝晶的进一步穿刺所造成的内部短路。

具体地，本发明的目的是提供一种纳米线复合固态电解质的制备方法，包含以下步骤，如图2所示：

步骤1，双通AAO模板预处理，在抽真空的状态下先对双通AAO模板进行加热，以除掉其中的水分和杂质，然后保持负压冷却至室温。

步骤2，通过喷注方式将适量的无机前驱体溶液注入双通AAO模板通孔的第一端；

步骤3，随后立刻进行第一次成型，在双通AAO模板通孔的第一端形成纳米线复合固态电解质的无机固态电解质部分；

步骤4，通过喷注方式在双通AAO模板的第二端注入聚合物电解质溶液；

步骤5，随后立刻进行第二次成型，在双通AAO模板通孔的第二端形成纳米线复合固态电解质的聚合物固态电解质部分；