[发明专利]一种宽温度范围固态电解质隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备二氧化硅纳米纤维膜：

将PVA溶解于水中形成溶液A；将正硅酸四乙酯与水混合，加入酸，混匀得到水解液B；将A溶液逐滴加入到B溶液中，混合搅拌，得到纺丝液C；纺丝液C通过静电纺丝制得纳米纤维膜；将制得的纳米纤维膜在马弗炉中进行煅烧，得到柔性二氧化硅纳米纤维膜，记作SNF膜；

(2)制备PH/SNF-CNF固态电解质：

首先将PVDF-HFP溶解于DMF和丙酮的混合溶液中，混匀后加入CNF，获得混合液D；然后在手套箱中将电解质盐加入到上述混合液D中，充分混合后，形成混合液E；将混合液E均匀的浇铸到SNF膜上，干燥，得到PH/SNF-CNF固态电解质；

(3)制备PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜：

通过高真空磁控溅射设备将AlF₃靶材射频溅射到PH/SNF-CNF电解质的表面，得到PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，A溶液中PVA浓度为8wt％-15wt％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水解液B中TEOS与H₂O的质量比为1.0～1.5：1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述水解液B中，Si与酸中的H⁺的摩尔比为1：0.05～0.10。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，纺丝液C中A溶液和B溶液的质量比为1：1～3。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，混合溶液中CNF的含量为5wt％～10wt％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，高真空磁控溅射设备的本底真空度为6.4～8.8×10^-4Pa，工作压强为0.6～3Pa；射频溅射的溅射功率为20～80W，溅射时间为20～40min。

8.权利要求1-7任一项所述方法制备得到的一种PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜。

9.权利要求8所述的PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜的碱金属离子电池。

10.权利要求8所述的PH/SNF-CNF/AlF₃复合电解质隔膜在金属离子电池领域的应用。