[发明专利]一种聚合物基复合固态电解质薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物基复合固态电解质薄膜，其组成包括：磁性复合纤维；以及溶有锂盐的聚合物基体，其中磁性复合纤维的体积比为 0.5%~2%，聚合物的体积比为 99.5%~98%，所述的磁性复合纤维在聚合物基体中呈现垂直取向排列；所述的磁性复合纤维由 1 维的纤维基体和填充在纤维中的 0 维磁性氧化物颗粒组成，所述的纤维基体的材料为钛酸镧锂，所述的 0 维磁性氧化物颗粒为四氧化三铁纳米颗粒，所述的锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂；所述的磁性复合纤维的直径为 200 nm~1 μm，长度为 1μm~20μm，其中填充的 0 维磁性氧化物颗粒直径为 20nm；所述的磁性复合纤维中，填充的 0 维磁性氧化物颗粒与 1 维的纤维基体的体积比为 1:2。

2.根据权利要求 1 所述的聚合物基复合固态电解质薄膜，其特征在于所述的聚合物基体由聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或多种材料构成。

3.根据权利要求 1 所述的聚合物基复合固态电解质薄膜，其特征在于所述的复合固态电解质薄膜 的厚度为 20μm~60μm。

4.权利要求 1 所述的聚合物基复合固态电解质薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将前驱体溶胶由静电纺丝法以及煅烧工艺制备得到磁性复合纤维；

2）溶有锂盐的聚合物基体与磁性复合纤维再次复合成膜，并引入磁场进行取向调控。

5.根据权利要求4所述的聚合物基复合固态电解质薄膜的制备方法，其特征在于其中聚合物基体与磁性复合纤维再次复合成膜是通过溶液流延法并在溶剂烘干的过程中引入垂直于电解质薄膜上下面的外加磁场的方法制备。

6.根据权利要求 4或 5 所述的聚合物基复合固态电解质薄膜的制备方法，其特征在于所述的前驱体溶胶采用下述方法制备：以硝酸锂、六水合硝酸镧作为 Li、La 源，按照 Li过量10%的摩尔比称量，溶解在 DMF 及乙酸中，溶解完全后加入钛酸四丁酯作为 Ti 源，搅拌完全后得到 LLTO 原液，然后加入适量的四氧化三铁纳米颗粒，搅拌均匀后，最后加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全后得到纺丝前驱体溶胶。