一种动力锂电池纤维膜固体电解质及制备方法
专利汇可以提供一种动力锂电池纤维膜固体电解质及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种动 力 锂 电池 纤维 膜固体 电解 质的制备方法，将离子液与 聚合物 分散熔融制备成纺丝液A；将锂化合物 研磨 至 纳米级 与 二 氧 化 硅 溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B;将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，进行同轴 静电纺丝 ，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层；并在外层的表面 喷涂 硅酸 锂 水 溶液，喷丝在 辊筒 上沉积，进入弱酸液处理，然后压制、干燥，得到一种动力锂电池纤维膜固体 电解质 。本发明通过同轴纺丝，将锂化合物封装在纤维内层，不但稳定了无机锂化合物，而且复合纤维表面通过硅酸锂凝胶化形成疏松和微孔，良好的界面性能大幅提升了电导率。本发明制备过程工艺易控稳定，适合于大规模生产制造。，下面是一种动力锂电池纤维膜固体电解质及制备方法专利的具体信息内容。
1.一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，由如下步骤制备而成：
（1）将离子液与聚合物分散熔融制备成纺丝液A；
（2）将锂化合物研磨至纳米级与二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B；
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，进行同轴纺丝，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂硅酸锂水溶液，喷丝在辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜进入弱酸液处理，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步压制、干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，所述离子液为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐，N-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种；所述的聚合物为聚氧化乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，所述离子液与所述聚合物质量比为（0.05-0.08）∶（0.95-0.92），设置熔融温度为100℃，在高速混合机中进行均匀混合熔融，制得纺丝液A。
4.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，所述的锂化合物为Li7La3Zr2O12、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、Li3PS4、Li9.6P3S12、Li7P3S11、Li11Si2PS12、Li10SiP2S12、Li10SnP2S12、Li10GeP2S12、Li10Si0.5Ge0.5P2S12、Li10Ge0.5Sn0.5P2S12、Li10Si0.5Sn0.5P2S12、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、 Li6PS5Br、Li6PS5Br、Li7PS6、Li7PS5I、Li7PO5Cl、Li3N、Li7PN4、LiSi2N3、LiPN2、Li2NH、Li3(NH2)2I、LiBH4、LiAlH4、LiNH2、Li2CdCl4中的至少一种，所述锂化合物粒径为20-800nm。
5.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，所述锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为（10-15）：（77-88）：（2-8）， 所述二氧化硅溶胶固含量为10-20％。
6.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述硅酸锂水溶液模数为2.2-4.5。
7.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述同轴纺丝参数为电压12-30KV、正负电极间距10-20cm。
8.根据权利要求1所述的一种动力锂电池纤维膜固体电解质的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述弱酸液为pH 4-6的磷酸、醋酸中的一种。
9.一种动力锂电池纤维膜固体电解质，其特征在于，由权利要求1-8所述的方法制备而成。
一种动力锂电池纤维膜固体电解质及制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
（2）将锂化合物研磨至纳米级与二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B；
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，进行同轴纺丝，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂硅酸锂水溶液，喷丝在辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜进入弱酸液处理，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步压制、干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
具体实施方式
（2）将Li7La3Zr2O12研磨至粒径为200nm与固含量为15％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为12：80：8;
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，纺丝液A和纺丝液B的供料质量比1:3，进行同轴纺丝，同轴纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂模数为2.5的硅酸锂水溶液，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜浸入pH为5的醋酸液浸泡5min，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
0.07∶0.93配制，设置熔融温度为100℃，在高速混合机中进行均匀混合熔融，制得纺丝液A；
（2）将锂化合物Li10Si0.5Ge0.5P2S12研磨至粒径为800nm与固含量为20％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为13：81：6;
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，纺丝液A和纺丝液B的供料质量比1:3，进行同轴纺丝，同轴纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂模数为2.5的硅酸锂水溶液，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜浸入pH为5的醋酸液浸泡8min，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
0.94配制，设置熔融温度为100℃，在高速混合机中进行均匀混合熔融，制得纺丝液A；
（2）将锂化合物LiSi2N3研磨至粒径为20nm与固含量为10％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为10：88：2;
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，纺丝液A和纺丝液B的供料质量比1:3，进行同轴纺丝，同轴纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂模数为2.5的硅酸锂水溶液，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜浸入pH为5的醋酸液浸泡10min，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
0.93，设置熔融温度为149℃，在高速混合机中进行均匀混合熔融，制得纺丝液A；
（2）将锂化合物Li3PS4研磨至粒径为700nm与固含量为14％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为15：77：8;
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，纺丝液A和纺丝液B的供料质量比1:3，进行同轴纺丝，同轴纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，并在外层的表面经喷嘴喷涂模数为2.5的硅酸锂水溶液，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜浸入pH为5的醋酸液浸泡5min，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
（2）将Li7La3Zr2O12研磨至粒径为200nm与固含量为15％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为12：80：8;
（3）将纺丝液A和纺丝液B按照质量比1:3，混合，直接纺丝，纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，并在外层的表面经喷嘴喷涂模数为2.5的硅酸锂水溶液，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜浸入pH为5的醋酸液浸泡5min，使表面的硅酸锂凝胶化，进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到疏松的、表面存在微孔的动力锂电池纤维膜固体电解质。
（2）将Li7La3Zr2O12研磨至粒径为200nm与固含量为15％二氧化硅溶胶、聚乙二醇组成纺丝液B，锂化合物与二氧化硅溶胶、聚乙二醇质量比为12：80：8;
（3）将纺丝液A和纺丝液B加入纺丝甬道，纺丝液A和纺丝液B的供料质量比1:3，进行同轴纺丝，同轴纺丝参数为电压30KV、正负电极间距10cm，使纺丝液A在外层，纺丝液B在内层，喷丝在连续转动的辊筒上沉积，得到毡状纤维膜；
（4）将步骤（3）得到的毡状纤维膜进一步经过辊筒压制定型，70℃干燥，得到动力锂电池纤维膜固体电解质。
为了便于定性的比较，将实施例1-4、对比例1-2在同等条件下测试电导率性能。测试方法采用电化学阻抗法，具体 试方法为：电解质膜与不钢片组装成夹层式阻塞电池，在25℃下在1-10MHz的频率范围内进行电化学阻抗测试。离子电导率σ=l/RS，其中， R为通过电化学阻抗法所测得的本体阻抗；S为电解质与不锈钢片的接触面积，重复测试3次，计算平均值；如表1。
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