[发明专利]一种含有垂直阵列骨架的全固态聚合物电解质的制备方法

摘要

本发明属于锂金属电池中电解质材料技术领域，公开一种含有垂直阵列骨架的全固态聚合物电解质的制备方法，在这种复合电解质中引入垂直排布的高强度的二维填料，在复合电解质中构建连续的填料‑聚合物界面，从而形成了连续贯通的高速锂离子传输路径。制备得到集离子电导率高、机械强度高、热稳定性好、化学性能稳定等综合性能于一身的全固态聚合物电解质，提高锂金属电池整体的电化学性能、稳定性以及安全性。

主权项

1.一种含有垂直阵列骨架的全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过剥离手段制备二维材料，制备得到的二维材料片层；2)将二维材料进行干燥；3)将干燥后的二维材料制备成二维材料占整体质量2％～10％的去离子水分散液，加入相当于二维材料质量的0.1％～5％的粘结剂，搅拌均匀后得稳定的胶体；4)将上述胶体转移到聚四氟模具中，模具的顶端和四周用泡沫塑料做绝热处理，将聚四氟模具水平放到制冷板上，对模具中的蛭石分散液进行定向冷冻；5)将冷冻后的聚四氟模具转移到冷冻干燥器中，定向冷冻的蛭石胶体进行冻干后即得到垂直定向的二维材料阵列；6)将聚环氧乙烷(PEO)与LiTFSI按照15:1～25:1的摩尔比进行配制聚合物电解质的无水乙腈溶液，固/液比控制在1:10～1:30；7)将聚合物电解质的无水乙腈溶液灌到垂直定向的二维材料阵列中，通过真空干燥的方式脱除无水乙腈后即得到含有垂直排列的二维材料作为多功能添加剂的全固态聚合物电解质。