技术特征：
1.一种纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将氧化物型陶瓷纳米颗粒分散于有机溶剂中配置纺丝前驱液，进行静电纺丝得到氧化物型陶瓷纳米纤维，高温煅烧去除有机溶剂制备得到氧化物型陶瓷纳米纤维，待用；s2、称取一定量的离子导电聚合物，将其分散在溶剂中得到均一溶液，向溶液中加入锂盐和离子液体，得到混合溶液；s3、将所制备氧化物型陶瓷纳米纤维按一定比例加入到混合溶液中，搅拌均匀分散得到混合溶胶；s4、通过静电纺丝方法制备纳米纤维聚偏氟乙烯聚合物，通过流延法将混合溶胶均匀分散在纳米纤维聚偏氟乙烯上，烘干溶剂后即得。2.如权利要求1所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述离子液体选自1－丁基－3－甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1－丁基－3－甲基咪唑四氟硼酸盐、1－乙基－3－甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1－丁基－3－甲基咪唑氯盐、1－乙基－1－甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1－甲基－1－丙基吡咯烷鎓双(氟磺酰)亚胺盐、三丁基甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四氟硼酸三乙基甲基铵、四氟硼酸四乙基铵、1－丙基－1－甲基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1－丁基－1－甲基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1－乙基－4－叔丁基吡啶碘中的一种或多种组合。3.如权利要求1所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述离子导电聚合物选自聚环氧乙烯、聚氧化乙烯、聚碳酸亚丙酯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的一种或多种组合；所述溶剂选自去离子水、乙腈、苯甲醚、氯仿、二氯乙烷、n，n－二甲基甲酰胺、n，n－二甲基甲酰胺、n－甲基吡咯烷酮、丙酮、四氯乙烷、苯乙烯、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯类、乙醇、乙醚中的一种或多种组合。4.如权利要求3所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，在s2中，离子导电聚合物的浓度为0.1－10g/ml。5.如权利要求1所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，所述锂盐选自双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、氯化锂、三(五氟乙基)三氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、碳酸锂中的一种或多种组合，离子导电聚合物单体和锂盐的摩尔比为10－20：1。6.如权利要求1所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，氧化物陶瓷纳米纤维的纺丝制备过程参数为：静电压10－25kv，纺丝距离10－15cm，纺丝液流速为0.5－1.2ml/h，纺丝转鼓转速为200－450rpm；所述氧化物型陶瓷纳米纤维为立方石榴石相锂镧锆氧、石榴石型氧化物、锂镧钛氧的一种；氧化物陶瓷纳米纤维的直径为50－300nm，其用量为离子导电聚合物和锂盐总重量的0.5－50％。7.如权利要求1所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的制备方法，其特征在于，纳米纤维聚偏氟乙烯的纺丝制备过程参数为：静电压12－17kv，纺丝距离10－15cm，纺丝液流速为1－1.5ml/h，纺丝转鼓转速为100－350rpm；纳米纤维聚偏氟乙烯的厚度为20－80μm，纤维直径为100－300nm。
8.一种纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质，其特征在于，所述纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质由上述权利要求1－7任一所述的制备方法制备得到。9.如权利要求8所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质，其特征在于，所述纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质的厚度为100－400μm。10.一种纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质在固态电池中的应用，其特征在于，所述固态电池的电解质隔膜为权利要求9所述的纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质，固态电池的正极活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料、尖晶石镍锰酸锂材料和富锂锰材料中的一种或多种；固态电池的负极活性物质石墨、硅基材料、软碳、硬碳和金属锂中的一种或多种。
技术总结
本发明涉及一种纳米纤维聚偏氟乙烯基复合固态电解质及制备方法和应用，具体步骤如下：S1、将氧化物型陶瓷纳米颗粒分散于有机溶剂中配置纺丝前驱液，进行静电纺丝得到氧化物型陶瓷纳米纤维，高温煅烧去除有机溶剂制备氧化物型陶瓷纳米纤维；S2、将离子导电聚合物分散在溶剂中，向溶液中加入锂盐和离子液体，得到混合溶液；S3、将氧化物型陶瓷纳米纤维加入到上述混合溶液中，得到混合溶胶；S4、通过静电纺丝制备纳米纤维聚偏氟乙烯聚合物，通过流延法将溶胶均匀分散在纳米纤维聚偏氟乙烯上，烘干溶剂即得到固态电解质。该材料可应用于柔性固态锂电池中，具备良好的电化学性能和机械柔性，为未来电池领域的发展提供技术储备基础。为未来电池领域的发展提供技术储备基础。为未来电池领域的发展提供技术储备基础。
技术研发人员：周洋 廖敏会 杨大祥 万仁杰 张睿成
受保护的技术使用者：重庆交通大学绿色航空技术研究院
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/2/24