[发明专利]一种PMMA/LLZN纳米纤维复合固态电解质薄膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种PMMA/LLZN纳米纤维复合固态电解质薄膜，其特征在于，所述薄膜是由聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、LLZN纳米纤维和高氯酸锂组成，构筑了LLZN三维网络的离子通道，其中LLZN的分子式为Li_6.75La₃Zr_1.75Nb_0.25O₁₂，所述LLZN纳米纤维的质量为PMMA质量的5～15％，高氯酸锂的质量为PMMA质量的20～40％。

2.一种如权利要求1所述的PMMA/LLZN纳米纤维复合固态电解质薄膜的应用。

3.一种PMMA/LLZN纳米纤维复合固态电解质薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)通过静电纺丝得到LLZN纳米纤维前驱体，煅烧，得到LLZN纳米纤维，其中LLZN的分子式为Li_6.75La₃Zr_1.75Nb_0.25O₁₂；

(2)将步骤(1)中LLZN纳米纤维、高氯酸锂和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA加入到溶剂中，搅拌，得到混合溶液，其中PMMA的质量为溶剂质量的10～15％，高氯酸锂的质量为PMMA质量的20～40％，LLZN纳米纤维的质量为PMMA质量的5～15％；

(3)将步骤(2)中混合溶液浇铸到聚四氟乙烯模板上，烘干，得到PMMA/LLZN纳米纤维复合固态电解质薄膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝所用的前驱体溶液为：溶质为聚乙烯吡咯烷酮PVP、硝酸锂、六水合硝酸镧、正丁醇锆和五氯化铌，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和乙酸。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸锂、六水合硝酸镧、正丁醇锆和五氯化铌的摩尔比为7.42:3:1.75:0.25～8.12:3:1.75:0.25，PVP的质量为前驱体溶液质量的12～15％；N,N-二甲基甲酰胺和乙酸的质量分数比为70～80:20～30。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝的工艺参数为：电压为18～20kV，针头至接收板的距离为10～15cm，推进速度为0.5～1mL/h，纺丝时间为12～36h；煅烧温度为800～900℃，升温速率为2～5℃/min，煅烧时间为2～6h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；搅拌温度为80～100℃，搅拌时间为4～8h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中烘干温度为60～80℃，烘干时间为8～12h。