[发明专利]无机固态电解质垂直取向的复合固态电解质及制备方法

权利要求书

1.一种无机固态电解质垂直取向的复合固态电解质的制备方法，其特征是，复合固态电解质由无机固态电解质、聚合物电解质和锂盐组成，无机固态电解质、聚合物电解质和锂盐的质量比例为0.1～0.9：0.1～0.9：0.03～0.5；所述无机固态电解质为氧化物或硫化物无机固态电解质中的一种或多种；所述聚合物为聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；无机固态电解质的结构形式为骨架形态；所述无机固态电解质骨架为由静电纺丝法制备的无机固态电解质纳米纤维制备通过电场取向法制备；所述制备方法包括如下步骤：

a)首先通过静电纺丝制备无机固态电解质纳米纤维，焙烧温度为500℃～1000℃，焙烧时间为0.5h～5h；

b)然后将无机固态电解质纳米纤维在明胶水溶液中均匀分散，通过电场取向的方法使无机固态电解质纳米纤维在上述溶液中呈垂直于基底方向取向排列，随后降低溶液温度，使其凝胶，从而将无机固态电解质纳米纤维垂直取向予以固定，将呈凝胶态的复合材料在戊二醛溶液中浸泡形成稳定的化学交联，然后在高温下焙烧得到垂直取向的无机固态电解质骨架；

c)将聚合物电解质和锂盐在溶剂中混合，制备均匀溶液；溶液的溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种；

d)将步骤c)制得溶液浇注在步骤b)制得的垂直排列的无机固态电解质骨架上，然后进行干燥处理即可得到一种无机固态电解质垂直排列的复合固态电解质材料；干燥处理方式为真空干燥和手套箱干燥等干燥方式中的一种或多种，干燥温度为0～80℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述锂盐为LiClO₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiBF₄、LiAlCl₄、LiSCN、LiTaF₆、LiSnF₆、LiGeF₆、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiTFSI、LiTf中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述通过静电纺丝制备无机固态电解质纳米纤维，焙烧温度为600℃～900℃，焙烧时间为1h～3h。