[发明专利]一种掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质，其特征在于：所述掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质是由表面接枝聚乙烯亚胺的多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒、锂盐、聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺和能溶解聚氧化乙烯的有机溶剂混合后干燥成膜制备而成；其中，所述表面接枝亚胺的多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒的含量为：0.5～1％，所述锂盐的含量为1～1.5％，所述聚氧化乙烯的含量为4～5％，所述聚乙烯亚胺的含量为1～1.5％，所述能溶解聚氧化乙烯的有机溶剂的含量为91～93.5％。

2.根据权利要求1所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质，其特征在于：所述能溶解聚氧化乙烯的有机溶剂包括乙腈、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺。

3.一种权利要求1所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

步骤1：制备多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒；

步骤2：将聚乙烯亚胺溶于TRIS缓冲液中，再加入多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒，恒温搅拌，离心，干燥箱烘干，得到表面接枝聚乙烯亚胺的多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒；

步骤3：将表面接枝聚乙烯亚胺的多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒和锂盐中加入能溶解聚氧化乙烯的有机溶剂，聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺，搅拌得到电解质混合液；

步骤4：将电解质混合液制成薄膜，干燥，得到掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质。

4.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：在步骤2中，所述聚乙烯亚胺的添加量占总溶质重量的50-80％，所述多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒的添加量占总溶质重量的20-50％。

5.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒的制备方法为：

将二氧化硅纳米颗粒加入到TRIS缓冲液中，并用超声分散机超声分散0.5～1h，得到二氧化硅纳米颗粒分散液；

再将多巴胺盐酸盐加入TRIS缓冲液中，完全溶解后得到多巴胺盐酸盐分散液；

按照溶质质量比将上述两种分散液混合；其中，所述二氧化硅纳米颗粒占总溶质重量的30-50％，多巴胺盐酸盐占总溶质重量的50-70％；

超声分散10-20min；在25～30℃的条件下恒温搅拌1～72h，并在5000～8000r/min的条件下离心，干燥，得到多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒。

6.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：在步骤2中，所述恒温搅拌的温度为50～60℃，恒温搅拌的时间为12～24h。

7.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述锂盐包括高氯酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和氯化锂。

8.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述电解质混合液中各组分的混合比例为：所述表面接枝亚胺的多巴胺包覆二氧化硅纳米颗粒的含量为：0.5～1％，所述锂盐的含量为1～1.5％，所述聚氧化乙烯的含量为4～5％，所述聚乙烯亚胺的含量为1～1.5％，所述能溶解聚氧化乙烯的有机溶剂的含量为91～93.5％。

9.根据权利要求3所述的掺有改性纳米填料的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述电解质混合液制成薄膜的方法包括：旋转涂膜机涂膜法和溶液浇铸法。