[发明专利]一种固态化电解质及其制备和应用

权利要求书

1.一种固态化电解质，其特征在于，由锂盐、离子液体和金属有机框架组成；其中所述锂盐和离子液体的总质量与金属有机框架质量比为1～2:1；所述锂盐在离子液体中的浓度为0.2mol/L～1.0mol/L。

2.根据权利要求1所述的固态化电解质，其特征在于，所述锂盐选自LiTFSI、LiN(SO₂CF₃)₂、LiCF₃SO₃或LiC(SO₂CF₃)₃中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的固态化电解质，其特征在于，所述离子液体为双三氟甲磺酰亚胺盐；优选N-甲基,丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的固态化电解质，其特征在于，所述金属有机框架选自沸石咪唑脂骨架结构材料(ZIFs)，优选ZIF-5、ZIF-7、ZIF-67、ZIF-69、ZIF-95或ZIF-100中的一种或多种。

5.一种权利要求1-4任一所述金属有机框架掺杂离子液体的固态化电解质的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤(1)：在充满保护气体且水分含量少于1ppm的反应装置内，将锂盐和离子液体混合均匀，至锂盐完全溶解，得混合液；

步骤(2)：在混合液中加入金属有机框架，得固态化电解质。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加入金属有机框架后，球磨，混合均匀，得到固态化电解质，球磨转速250～400r·min^-1；

或者，加入金属有机框架后，将混合液溶于溶剂，混匀后真空干燥得到固态化电解质。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述真空干燥的工艺参数为75℃～85℃，-110kPa～-90kPa。

8.权利要求1-4任一所述固态化电解质在电池中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述电池为锂二次电池，太阳能电池或超级电容器。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述锂二次电池的电极活性材料为LiFePO₄、LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂、LiCoO₂和Li₄Ti₅O₁₂。