[发明专利]一种固体电解质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固体电解质，其特征在于，包括：满足具有有序的碳复合主链、含有活性氨基、含有羟基、含有胺基、含有活性基团中若干特征的电解质结构基质，粘结剂为海藻酸钠，添加剂为聚乙烯醇；电解质溶液为丁二腈-双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂-二氟草酸硼酸锂；其中，所述电解质结构基质与所述海藻酸钠的混合比为1:1～5:1，所述聚乙烯醇的质量比占所述电解质结构基质-海藻酸钠总质量10wt％～30wt％。

2.如权利要求1所述的一种固体电解质，其特征在于：所述电解质结构基质为壳聚糖。

3.一种固体电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按预设比例称取壳聚糖、海藻酸钠，然后将壳聚糖、海藻酸钠分别溶解于纯水或超纯水中，搅拌均匀，得到各自的水溶液；

步骤二、将步骤一制得的两种溶液按预设比例混合，得到壳聚糖-海藻酸钠溶液；

步骤三、按预设比例称取聚乙烯醇，并将聚乙烯醇溶解在步骤二中的壳聚糖-海藻酸钠溶液中；

步骤四、将步骤三制得的混合溶液干燥成型，然后再浸入丁二腈-双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂-二氟草酸硼酸锂电解液中，电解液被壳聚糖-海藻酸钠电解质复合膜吸收得到壳聚糖-海藻酸钠固体电解质。

4.如权利要求3所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：在步骤一中，壳聚糖以1w％～10w％比例溶解于超纯水中后充分搅拌24～72h后得到壳聚糖-水溶液；海藻酸钠以1w％～10w％比例溶解于超纯水中后充分搅拌24～72h后得到海藻酸钠-水溶液。

5.如权利要求3所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：在步骤二中，将壳聚糖-水溶液和海藻酸钠-水溶液溶液以1:1～5:1的比例混合获得壳聚糖-海藻酸钠溶液。

6.如权利要求3或5任一项所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：在步骤三中，称取10wt％～30wt％的聚乙烯醇，将其溶解到壳聚糖-海藻酸钠溶液中。

7.如权利要求6所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：将聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠的混合溶液，在50℃～80℃的条件下匀速搅拌24～72h，直至聚乙烯醇粉末完全溶解，混合溶液变为澄清透明溶液，得到壳聚糖-海藻酸钠凝胶流体。

8.如权利要求7所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：在步骤三中，在壳聚糖-海藻酸钠凝胶流体中加入80wt％～120wt％质量比双三氟甲磺酰亚胺锂搅拌24～72h以提高电解质导电性。

9.如权利要求3或8任一项所述的一种固体电解质的制备方法，其特征在于：在步骤四中，将在高纯氩气环境的密封环境中将步骤三制得的溶液浇注在清洁的容器中静置干燥3～7d，得到壳聚糖-海藻酸钠电解质复合膜；然后将其揭下，在100℃～200℃高温真空烘干24～72h，再浸入丁二腈-双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂-二氟草酸硼酸锂电解液中在负压条件下保存，并得到壳聚糖-海藻酸钠固体电解质，其中，丁二腈-双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂-二氟草酸硼酸锂电解液中丁二腈:双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂:二氟草酸硼酸锂三种材料的质量比为60wt％～90wt％：10wt％～30wt％：1wt％～10wt％。

10.如权利要求1-2任一项所述的一种固体电解质在储能领域方面的应用。