[发明专利]一种原位复合型聚合物固体电解质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种原位复合型聚合物固体电解质，其特征在于，所述原位复合型聚合物固体电解质包括：聚合物基体、含氟碱金属盐、氧化物纳米颗粒以及原位生成的氟化物；

其中，所述原位生成的氟化物为所述氧化物纳米颗粒与含氟碱金属盐在溶剂中生成的氢氟酸反应，得到原位产生的一种或多种氟化物；所述氟化物包覆在所述氧化物纳米颗粒表面。

2.根据权利要求1所述的原位复合型聚合物固体电解质，其特征在于，所述的聚合物基体包括：聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)、聚氧化乙烯、聚碳酸丙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、芳香族主链聚合物、聚酰胺、聚酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的原位复合型聚合物固体电解质，其特征在于，所述含氟碱金属盐包括：四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、二氟草酸硼酸盐和双氟磺酰亚胺盐中的一种或多种；其中，所述碱金属盐用量为所述聚合物基体和碱金属盐总质量的1％-95％。

4.根据权利要求1所述的原位复合型聚合物固体电解质，其特征在于，所述氧化物纳米颗粒包括：氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆、氧化镧、氧化锌、氧化石墨烯中的一种或多种；其中，所述氧化物纳米颗粒用量为聚合物基体质量、碱金属盐和氧化物纳米颗粒总质量的0.05％-90％。

5.一种如上述权利要求1-4任一所述的原位复合型聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述制备包括如下步骤：

步骤1：将含氟碱金属盐溶解在溶剂中，所述含氟碱金属盐与溶剂发生部分反应，得到含有氢氟酸的盐溶液；

步骤2：将氧化物纳米颗粒分散在步骤1得到的盐溶液中，得到均匀的悬浊液；其中，所述悬浊液中具有所述氧化物纳米颗粒与所述氢氟酸反应原位产生的一种或多种氟化物；

步骤3：将聚合物基体加入步骤2中所得到的悬浊液中，充分搅拌，得到均匀的浆料；

步骤4：将步骤3中得到的浆料制备成膜，得到原位复合型聚合物固体电解质膜。

6.根据权利要求5所述的原位复合型聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂和/或水。

7.根据权利要求5所述的原位复合型聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述将氧化物纳米颗粒分散在步骤1得到的盐溶液中具体为：

为采用超声的方法将所述氧化物纳米颗粒均匀分散在含有氢氟酸的盐溶液中。

8.根据权利要求5所述的原位复合型聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤4具体为：

采用溶液浇注法，将所述浆料烘干去除溶剂，得到原位复合型聚合物固体电解质。

9.一种如上述权利要求1-4任一所述的原位复合型聚合物固体电解质的用途，其特征在于，所述原位复合型聚合物固体电解质用于二次电池、超级电容器、电子传感器、电致色变器件。