[发明专利]一种聚离子液体/活性陶瓷复合电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种聚离子液体/活性陶瓷复合电解质，其特征在于，包括聚离子液体、活性陶瓷和锂盐混合物复配而成；所述的锂盐混合物包括增塑剂和锂盐。

2.根据权利要求1所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质，其特征在于，所述的聚离子液体是具有咪唑鎓离子液体和丙烯酸酯单元结构的共聚物。

3.根据权利要求1所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质，其特征在于，所述的活性陶瓷为锂镧锆氧或磷酸钛铝锂。

4.根据权利要求1所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质，其特征在于，所述的锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲磺酰亚胺锂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质，其特征在于，所述的增塑剂为水、醇类、醚类、腈类、碳酸脂类溶剂、1-乙基-3-甲基-咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺中的一种或多种。

6.一种聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：锂盐混合物的制备：将增塑剂和锂盐按一定比例于溶剂中混合，得到锂盐混合物；

S2：聚离子液体混合物的制备：将步骤S1所制得的锂盐混合物与聚离子液体按一定比例混合，搅拌形成聚离子液体混合物；

S3：将步骤S2所制得的聚离子液体混合物与活性陶瓷粉体混合，搅拌形成均匀的浆料；

S4：将步骤S3所制得的浆料涂布到聚四氟乙烯薄膜或者电极基体上，真空干燥后得到聚离子液体/活性陶瓷复合电解质。

7.根据权利要求6所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的制备方法，其特征在于，具体操作如下：

(1)先将增塑剂与锂盐加入到溶剂中混合，在室温下搅拌6～12h，得到锂盐混合物；所述的锂盐混合物中包含如下按质量百分比计的组分组成：增塑剂30～60％，锂盐40～70％；

(2)加入聚离子液体于步骤S1所得的锂盐混合物中，聚离子液体的质量与锂盐混合物的质量之比为1:0.5～2.0，并在室温下搅拌6～12h，得到聚离子液体混合物；

(3)先将活性陶瓷粉体用研钵研磨20min后，加入步骤S2所得的聚离子液体混合物，活性陶瓷的质量占总固含量的50％～90％，再使用研钵研磨15min，最终形成分散均匀的浆料；

(4)将步骤S3形成的浆料用涂布器涂布在聚四氟乙烯薄膜或电极基体上，放置30min，挥发多余的溶剂，然后在60～90℃温度下真空干燥1～12h后，得到聚离子液体/活性陶瓷复合电解质。

8.根据权利要求6或7所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的制备方法，其特征在于，所述的聚离子液体是具有咪唑鎓离子液体和丙烯酸酯单元结构的共聚物；所述的活性陶瓷为锂镧锆氧或磷酸钛铝锂。

9.根据权利要求6或7所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的制备方法，其特征在于，所述的锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲磺酰亚胺锂中的一种或多种；所述的增塑剂为水、醇类、醚类、腈类、碳酸脂类溶剂、1-乙基-3-甲基-咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺中的一种或多种。

10.根据权利要求6或7所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的制备方法，其特征在于，所述的聚离子液体/活性陶瓷复合电解质的薄膜的厚度在50～180微米范围内。