[发明专利]一种无机快离子导体纳米纤维及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种无机快离子导体纳米纤维及其制备方法和应用，所述无机快离子导体纳米纤维的制备方法包括：对纺丝前驱体溶液进行气流气泡纺丝，而后进行高温烧结，得到所述无机快离子导体纳米纤维；采用气流气泡纺丝法制备无机快离子导体纳米纤维具有制备工艺简单、生产效率高，能够避免在上万伏高压静电下进行，降低安全隐患；通过无机快离子导体纳米纤维制备的复合全固态电解质薄膜具有较高的力学性能和离子导电性，有利于提高固态电池动力学性能和循环使用寿命。

技术领域

本发明属于纤维领域，涉及一种无机快离子导体纳米纤维及其制备方法和应用，尤其涉及一种无机快离子导体纳米纤维、复合全固态电解质薄膜及其制备方法和应用，更进一步涉及一种无机快离子导体纳米纤维的制备方法，由该制备方法制备得到的无机快离子导体纳米纤维，包含该无机快离子导体纳米纤维的复合全固态电解质薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池因其具有能量密度高、自放电率低、循环效率高，循环寿命长等特点，受到了新能源汽车产业的欢迎，取得了长足的发展。但目前的锂离子电池技术尚未成熟，安全性不稳定的问题仍然存在。新能源汽车销量逐年增长却伴随着安全事故的增加，其中，电池自燃占比事故原因较高。自燃的原因是由于锂锂离子电池发生内部或者外部短路后，短时间内电池释放出大量热量，温度极剧升高，导致热失控。而商用的锂离子电池一般都采用有机液态电解质，在高温下会被点燃，最终导致电池起火或者爆炸。

与传统锂离子电池相比，全固态锂电池所使用电解质是固态电解质，其最突出的优点是安全性。全固态电解质具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，避免了传统锂离子电池中的电解液泄露、电极短路等现象，降低了电池组对于温度的敏感性，根除安全隐患。同时，全固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔，避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。常见的固态电解质分为聚合固态电解质和无机固态电解质，但其都有各自优点和不足。

因此，提供一种生产效率高、离子电导率高以及机械性能好的复合全固态电解质薄膜非常有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无机快离子导体纳米纤维及其制备方法和应用，尤其涉及一种无机快离子导体纳米纤维、复合全固态电解质薄膜及其制备方法和应用，其中采用气流气泡纺丝法制备无机快离子导体纳米纤维具有制备工艺简单、生产效率高，能够避免在上万伏高压静电下进行，降低安全隐患；通过无机快离子导体纳米纤维制备的复合全固态电解质薄膜具有较高的力学性能和离子导电性，有利于提高固态电池动力学性能和循环使用寿命。

本发明的目的之一在于提供一种无机快离子导体纳米纤维的制备方法，所述无机快离子导体纳米纤维的制备方法包括：对纺丝前驱体溶液进行气流气泡纺丝，而后进行高温烧结，得到所述无机快离子导体纳米纤维。

在本发明中，采用气流气泡纺丝法制备无机快离子导体纳米纤维具有制备工艺简单、生产效率高，能够避免在上万伏高压静电下进行，降低安全隐患；通过无机快离子导体纳米纤维制备的复合全固态电解质薄膜具有较高的力学性能和离子导电性，有利于提高固态电池动力学性能和循环使用寿命。

在本发明中，所述纺丝前驱体溶液的制备方法包括：将金属盐和高分子聚合物加入有机溶剂中，混合，陈化，得到所述纺丝前驱体溶液。