[发明专利]一种磁场取向有机改性磁性纳米纤维掺杂制备固态聚合物电解质的方法

权利要求书

1.一种磁场取向有机改性磁性纳米纤维掺杂制备固态聚合物电解质的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：磁性纳米纤维的制备

将一定量的FeCl₃·6H₂O、FeSO₄·7H₂O溶解于去离子水中，在室温下搅拌分散均匀，然后在40℃的搅拌条件下加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，向体系中加入氨水调节pH值，并在50-80℃下水浴搅拌反应，当沉淀物冷却至室温时，用去离子水和乙醇洗涤，获得磁性纳米纤维；

步骤2：有机改性

在室温磁力搅拌条件下，将一定量的磁性纳米纤维分散在去离子水中，然后加入硅烷偶联剂，得到均匀的混合浆料，调节混合浆料的pH值，60-80℃下搅拌加热反应4小时，反应结束后冷却至室温，用去离子水和乙醇多次洗涤沉淀物，获得改性纳米纤维；

步骤3：固态聚合物电解质的制备

将PEO、锂盐和改性纳米纤维在溶剂中混合搅拌，在室温下形成均质溶液，然后浇铸于PVDF模具中，在室温下置于磁场中一段时间，待溶剂挥发之后置于60-100℃真空烘箱中，-0.05至-0.1MPa压力下保持12-24小时，得到固态聚合物电解质。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，FeCl₃·6H₂O与FeSO₄·7H₂O按重量比1:1～3的比例溶解到100～200mL的去离子水中。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，纳米纤维与去离子水按重量比1:2～5的比例混合并搅拌分散均匀。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述纳米纤维选自海泡石、凹凸棒、硅纳米线一维无机纳米材料中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，加入氨水调节体系pH值至8～12，之后搅拌反应2～10小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的一种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

磁性纳米纤维与硅烷偶联剂按重量比6:0.5～5的比例搅拌分散均匀，得到混合浆料，然后调节混合浆料的pH值至3～7。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，PEO、锂盐和改性纳米纤维的混合比例为：PEO 80-99质量份，锂盐20-30质量份，改性纳米纤维1-20质量份。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

所述锂盐选自LiTFSI、LiFSI、LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄中的一种。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，磁场强度在1.1-1.4T。