[发明专利]改性纳米SiO2

权利要求书

1.一种凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质包括纳米纤维膜和吸附在所述纳米纤维膜内的增塑剂；

所述增塑剂包括锂盐和溶剂；

所述纳米纤维膜由偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维构成；

所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和改性纳米SiO₂粒子；

所述改性纳米SiO₂粒子包括纳米SiO₂粒子和接枝在所述纳米SiO₂粒子上的离子液体；

所述离子液体的阳离子为带有硅烷偶联剂的哌啶鎓；

所述离子液体的阴离子选自双三氟甲基磺酰亚胺阴离子、双氟磺酰亚胺阴离子或二氟草酸硼酸阴离子中的一种或至少两种的组合；

所述改性纳米SiO₂粒子占所述纳米纤维膜总质量的1-10％。

2.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述改性纳米SiO₂粒子占所述纳米纤维膜总质量的3-8％。

3.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维的直径为50-250nm。

4.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述纳米纤维膜的厚度为30-80μm。

5.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述纳米SiO₂粒子的粒径为20-100nm。

6.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述纳米纤维膜的制备方法包括如下步骤：

(1)将哌啶类小分子与硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，反应生成化合物I；

(2)将步骤(1)得到的化合物I加入SiO₂胶体中，反应得到化合物I复合纳米SiO₂粒子；

(3)将步骤(2)得到的化合物I复合纳米SiO₂粒子与双三氟甲基磺酰亚胺盐、双氟磺酰亚胺盐或二氟草酸硼酸盐中的一种或至少两种进行离子交换反应，得到改性纳米SiO₂粒子；

(4)将所述改性纳米SiO₂粒子、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和分散剂混合，形成浆料；

(5)将步骤(4)得到的浆料静电纺丝，形成所述纳米纤维膜。

7.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(1)中所述反应是在氮气环境下进行。

8.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(1)中所述反应的温度为75-85℃，时间为1-3天。

9.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(1)中所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

10.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(1)还包括对反应产物进行洗涤、旋蒸和干燥处理。

11.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(2)中所述反应的温度为70-100℃，时间为12-24h。

12.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(2)还包括对反应产物进行离心分离、洗涤和干燥处理。

13.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(3)中所述离子交换反应的温度为20-30℃，时间为12-24h。

14.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(3)还包括对反应产物进行离心分离、洗涤和干燥处理。

15.根据权利要求6所述的凝胶电解质，其特征在于，步骤(4)中所述分散剂为N,N-二甲基甲酰胺。