[发明专利]一种二维氧化硅复合PEO固体电解质及制备方法和应用

权利要求书

1.一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，包括二维氧化硅、聚氧化乙烯和锂盐；所述二维氧化硅的制备方法包括：以Asi₂型合金为前驱体，采用化学脱合金的方法对所述前驱体进行处理，然后进行高温煅烧即得二维氧化硅；

所述化学脱合金的方法为采用酸对前驱体进行刻蚀处理；

所述酸包括盐酸、硫酸、醋酸、草酸，柠檬酸、磷酸、亚硫酸、磷酸、氢氟酸、甲酸、苯甲酸、乙酸、丙酸、硬脂酸、碳酸、氢硫酸、次氯酸、硼酸、硅酸中的任意一种或两种及以上的混合物；

所述高温煅烧处理的温度为900℃，保温时间为150min，升温速率为10℃/min；

以质量百分比计：聚氧化乙烯55-60%，二维氧化硅2-10%，锂盐35-38%。

2.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，以质量百分比计：聚氧化乙烯59%，二维氧化硅3.7%，锂盐37.3%。

3.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，聚氧化乙烯中氧原子和锂盐中锂原子的摩尔比为8:1-20:1，二维氧化硅的质量为锂盐质量的2-80%。

4.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟硼酸锂、LiBOB、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂和草酸磷酸锂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，所述前驱体包括：CaSi₂、NiSi₂、FeSi₂、TiSi₂、CoSi₂、CrSi₂、NbSi₂、ZrSi₂、MoSi₂、LiSi₂中的任意一种或两种及以上的混合物。

6.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，所述化学脱合金的方法中，反应的温度为0-80℃，反应的时间为1-24h。

7.如权利要求6所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，所述反应的温度为20-45℃。

8.如权利要求6所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，反应时间为6-24h。

9.如权利要求1所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质，其特征是，所述化学脱合金方法中，反应后对得到的产物依次进行过滤、洗涤、干燥。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的二维氧化硅复合PEO固体电解质的制备方法，其特征是，包括：

（1）：将锂盐加入到有机溶剂中，搅拌至完全溶解；

（2）：将二维氧化硅加入到步骤（1）所制备的溶液中，搅拌均匀；

（3）：在步骤（2）所制备的均匀混合溶液中加入聚氧化乙烯，搅拌形成均匀的悬浊液；

（4）：将PE隔膜在步骤（3）所得到的悬浊液中浸泡，烘干后得到固态电解质。

11.如权利要求10所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质的制备方法，其特征是，所述的有机溶剂为乙腈、丙酮、乙醇或NMP中的至少一种。

12.如权利要求10所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质的制备方法，步骤（1）中的搅拌时间为10-30min。

13.如权利要求10所述的一种二维氧化硅复合PEO固体电解质的制备方法，步骤（2）中的搅拌时间为30-60min。