[发明专利]一种具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法

权利要求书

1.一种具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：

S1.配置基体溶液：将聚合物基体溶于良溶剂中，配置一定浓度的聚合物基体溶液；

S2.配置功能单体溶液：取一定量的二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)溶于功能单体中形成LiTFSI/功能单体溶液；另取一定量的三（三氟磺酸）铝((CF₃SO₃)₃Al)溶于功能单体形成(CF₃SO₃)₃Al/功能单体溶液；

S3.配置前驱液：将S2中所述LiTFSI/功能单体溶液和(CF₃SO₃)₃Al/功能单体溶液按一定比例混合均匀，形成混合液，然后将混合液加入到步骤(1)所述的聚合物基体溶液中搅拌均匀制成前驱液；

S4.制备固态电解质膜：将S3中所述前驱液涂在锂片上，然后将涂有前驱液的锂片干燥，得到具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质膜；

其中，S1~S4步骤操作均在惰性气体环境中进行；

S1所述聚合物基体为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯全氟丙烯（PVDF-HFP）或聚氧化乙烯(PEO)中的一种或多种；

S1所述良溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、去离子水的一种或多种；

S2所述功能单体为1,3-二氧五环(DOL)或环氧丙烷、缩水甘油的一种或多种；

S3所述混合液中LiTFSI/功能单体溶液中LiTFSI的摩尔浓度为0.5~5mol/L；混合液中(CF₃SO₃)₃Al/功能单体溶液中(CF₃SO₃)₃Al的摩尔浓度为0.5~3mM。

2.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，S1所述基体的质量浓度为10~50wt.%。

3.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，S3所述混合液中LiTFSI所占的摩尔浓度为2.0mol/L；(CF₃SO₃)₃Al所占的摩尔浓度为2.0mM；S3中所述搅拌时间为3~12h。

4.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，S3所述混合液与聚合物基体溶液的体积比为1:0.05~2。

5.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，S4所述前驱液采用旋涂的方法涂在锂片上；所述旋涂的转速为1800~2300r/min，旋涂的厚度为10~100μm。

6.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，S4所述干燥的温度为40~50℃，干燥时间为1~5h。

7.根据权利要求1所述具有室温高离子电导率的聚合物基固态电解质的制备方法，其特征在于，所述操作环境中的惰性气体的水氧指数小于1ppm。