[发明专利]一种固态电解质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于锂电池的固态电解质膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）真空环境中，在无机固态电解质膜表面蒸镀活泼金属，在所述无机固体电解质膜表面形成活泼金属锌层，所述活泼金属为能够与MXene表面的含氧官能团发生氧化还原反应的金属Zn；

（2）将表面具有含氧官能团的单层MXene水分散液滴加至所述活泼金属Zn层表面，发生氧化还原反应，在所述无机固体电解质膜表面形成初始活泼金属Zn-MXene修饰层；所述单层MXene水分散液的质量浓度为0.5~2mg/mL；

（3）在所述初始活泼金属Zn-MXene修饰层表面循环进行N次步骤（2），得到所述固态电解质膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述活泼金属锌层的厚度为50~300nm，所述蒸镀的时间为30~60s。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述氧化还原反应的时间为30~60min。

4.一种采用权利要求1所述制备方法制备的固态电解质膜，其特征在于，包括无机固态电解质膜和设置于所述无机固态电解质膜表面的活泼金属Zn-MXene修饰层，所述活泼金属Zn-MXene修饰层包括活泼金属Zn和与所述活泼金属Zn化学结合的MXene；所述活泼金属为能够与MXene表面的含氧官能团发生氧化还原反应的金属Zn。

5.根据权利要求4所述固态电解质膜，其特征在于，所述活泼金属Zn-MXene修饰层的厚度为100~500nm。

6.根据权利要求4所述固态电解质膜，其特征在于，所述MXene的化学式为M_n+1X_nT_y，所述M为过渡金属元素，所述X为C元素或N元素，所述T为F和OH；

所述n为1、2或3，所述0≤y2。

7.根据权利要求6所述固态电解质膜，其特征在于，所述M为Ti元素、Nb元素、V元素或Mo元素。

8.根据权利要求6所述固态电解质膜，其特征在于，所述无机固态电解质膜中的无机固态电解质为氧化物型固态电解质、硫化物型固态电解质、钙钛矿型固态电解质和NASICON型固态电解质中的一种或多种。

9.权利要求1~3任一项所述制备方法得到的固态电解质膜或权利要求4~8任一项所述固态电解质膜在全固态锂电池中的应用。