[发明专利]一种含硼碳量子点纳米复合固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种含硼碳量子点纳米复合固态电解质，其特征在于：包含聚氧化乙烯基体、含硼碳量子点和有机锂盐；

所述含硼碳量子点通过以下方法制备得到：将硼酸和对苯二胺溶于四氢呋喃溶液中，搅拌混合均匀后，放入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，进行高温恒温反应，反应产物冷却至室温后抽滤，抽滤后的溶液再使用真空旋蒸仪旋干，得到褐色粉末即为含硼碳量子点；

所述硼酸和对苯二胺的质量比为1：3～6，硼酸和对苯二胺在四氢呋喃溶液中的总质量浓度为0.02g/mL；

所述高温恒温反应是在恒温鼓风干燥箱中进行的，高温恒温反应的温度为180～220℃，反应时间为10～12h，反应产物用100nm的有机滤纸抽滤2～3次。

2.根据权利要求1所述的一种含硼碳量子点纳米复合固态电解质，其特征在于：所述聚氧化乙烯基体的分子量为100000～2000000，呈粉末态。

3.根据权利要求1所述的一种含硼碳量子点纳米复合固态电解质，其特征在于：所述含硼碳量子点的元素组成为B、C、O、H。

4.根据权利要求1所述的一种含硼碳量子点纳米复合固态电解质，其特征在于：所述有机锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、双二氟磺酰亚胺锂中的一种或两者的混合物。

5.一种权利要求1～4任一项所述的含硼碳量子点纳米复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，含硼碳量子点的制备：将硼酸和对苯二胺溶于四氢呋喃溶液中，搅拌混合均匀后，放入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，进行高温恒温反应，反应产物冷却至室温后抽滤，抽滤后的溶液再使用真空旋蒸仪旋干，得到褐色粉末即为含硼碳量子点；

所述步骤1中硼酸和对苯二胺的质量比为1：3～6，硼酸和对苯二胺在四氢呋喃溶液中的总质量浓度为0.02g/mL；

所述步骤1中高温恒温反应是在恒温鼓风干燥箱中进行的，高温恒温反应的温度为180～220℃，反应时间为10～12h，反应产物用100nm的有机滤纸抽滤2～3次；

步骤2，纳米复合电解质膜的制备：将含硼碳量子点、聚氧化乙烯基体和锂盐溶解于乙腈溶液中，加热搅拌均匀后得透明胶状混合液，将胶状混合液直接浇铸于聚四氟乙烯模具中，置于手套箱内挥发，再真空烘干，即得到含硼碳量子点纳米复合电解质；

所述步骤2中手套箱内挥发的条件为室温静置挥发2～3天，真空烘干的温度为50～70℃，真空烘干的时间为16～20h；

所述步骤2中加热搅拌的温度为40～50℃，加热搅拌的时间为8～10h。

6.根据权利要求5所述的一种含硼碳量子点纳米复合电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤2中含硼碳量子点、聚氧化乙烯基体和锂盐的质量比为1：5～50：3～36；含硼碳量子点、聚氧化乙烯基体和锂盐在乙腈溶液中的总质量浓度为0.25g/mL。