一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质及其制备方法和应用与流程

文档序号:22476001发布日期:2020-10-09 22:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质包括以下组分:离子液体、锂盐和锆柱撑黏土。

2.根据权利要求1所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述离子液体为由烷基取代的咪唑离子、烷基取代的吡啶离子、烷基季铵离子、烷基季磷离子中的一种,与无机或有机含氟阴离子的一种所构成。

3.根据权利要求1所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸、n-甲基-n-丙基哌啶双(三氟甲基磺酰)酰亚胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述锂盐是无机或有机含氟阴离子的锂盐。

5.根据权利要求1所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述锂盐是双三氟甲烷磺酰亚胺锂、硼氢化锂、四氟硼酸锂盐中的至少一种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述柱撑黏土通过以下步骤制得:将氯氧化锆与钠基蒙脱土进行混合,搅拌一段时间后进行超声处理,然后离心洗涤至无氯离子,烘干,研磨,即得。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,所述锂盐在锂盐和离子液体形成的混合液中的质量浓度为5%-95%。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质,其特征在于,锂盐和离子液体形成的混合液与锆柱撑黏土的质量比为0.1-2。

9.权利要求1至8任一项所述的基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

在氮气或惰性气体氛围下,将锂盐跟离子液体混合均匀,得到锂盐-离子液体混合物;向锂盐-离子液体混合物中添加锆柱撑黏土的粉末,充分混合均匀,然后压片成型,再在一定的温度下焙烧得到所述固体电解质。

10.一种固态锂电池,其特征在于,其电解质为权利要求1至8任一项所述的基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质。


技术总结
本发明属于锂电池领域,具体涉及一种基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质及其制备方法和应用。所述基于锆基柱撑黏土的锂电池固体电解质包括以下组分:离子液体、锂盐和锆柱撑黏土。本发明所述固体电解质在交流阻抗测试中得到非常良好的结果,在常温下该固体电解质的离子电导率高达6.9×10‑4S/cm,并且锆柱撑黏土具有成本极低、易于制备、产量大等优点,通过低成本的锆柱撑黏土负载锂盐‑离子液体混合物的形式,制备得到电解质,属于固态电解质,与正负电极有着更好的接触能力,能有效地降低电极与固态电解质之间的界面电阻。因此,所述的电解质拥有高离子电导率,低成本、工业化可能性大及更低的界面阻力等优点。

技术研发人员:贺鹤鸣;毛海添
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2020.10.09
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