【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物电解质制备，具体涉及一种mofs基凝胶电解质及其制备方法和应用。
技术介绍
1、由于一些传统的二次电源已不足以满足大型储能系统的需求，人们对于二次电池的能量密度和安全性能有了更高的要求。出于对储能电池安全性能的考虑，新型固态电解质的研究成为了一个热门的领域，具有高安全性能的固态电解质代替了传统意义上的有机液体电解质，能够有效的避免电解液的泄露，从而解决了传统液态电解质安全性能差的问题；但是，从微观上来看，固态电解质是点对点的界面相互接触方式，相较于传统液态电解质来说空隙较大，相比于液态电解液为均匀的流动相来说，这种情况下的界面电阻值会更大，相应的离子电导率很低，无法同时满足高离子电导率和高化学稳定性的需求。
2、综上所述，传统的电解质的材料目前处于一个两难的局面，无法同时满足高离子电导率和高化学稳定性的需求。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种mofs基凝胶电解质及其制备方法和应用，用以解决传统的电解质的材料无法同时满足高离子电导率和高化学稳定性的技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种mofs基凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1：将2-甲基咪唑、六水合硝和甲醇混合，搅拌均匀后得到乳白色物质；
5、步骤2：将乳白色物质进行分离、洗涤和干燥后，得到zif-8粉末；
6、步骤3：将二甲基
7、步骤4：采用静电纺丝前驱液制备得到静电纺丝膜，对静电纺丝膜进行处理得到含有zif-8粉末的静电纺丝多孔膜；将含有zif-8粉末的静电纺丝多孔膜进行干燥，得到多孔膜；
8、步骤5：将多孔膜放入有机二次电解液中，进行浸润后得到一种mofs基凝胶电解质。
9、进一步地，s1中，所述2-甲基咪唑、六水合硝和甲醇的用量比为(3～5)g：(1～2)g：(0.5～1)g。
10、进一步地，s2中，所述分离是在6000r/min～10000r/min的速度下分离10min～30min；所述洗涤是采用甲醇溶液进行洗涤；所述干燥是采用鼓风干燥箱在60℃～80℃下干燥24h～36h。
11、进一步地，s3中，所述二甲基甲酰胺和丙酮的用量比为(10～15)g：(2～5)g；所述zif-8粉末和搅拌后溶液的质量比为0、1％、2％、3％、4％和5％；所述超声处理的时间为30min～60min；所述搅拌后溶液和聚偏氟乙烯-六氟丙烯的用量比为(12～20)g：(2～4)g。
12、进一步地，s4中，采用静电纺丝前驱液制备得到静电纺丝膜的具体步骤为：将静电纺丝前驱液置于针管里，将直流高压发生器的正极和负极分别接在针管的针头和针管的接收板上，将自动推进器放置在针管的尾部，调节直流高压发生器和自动推进器的推动速度，使得静电纺丝膜从针管的针头喷出，并覆盖在接收板上。
13、进一步地，s4中，对静电纺丝膜进行圆片形状的压制处理，得到含有zif-8粉末的静电纺丝多孔膜。
14、进一步地，s4中，所述干燥是在60℃～80℃下干燥12h～16h。
15、进一步地，s5中，所述有机二次电解液为1m lipf6 in ec:dmc:emc＝1:1:1vol％。
16、本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的mofs基凝胶电解质。
17、本专利技术还公开了上述mofs基凝胶电解质作为全阻塞电池、半阻塞电池、对称电池或半电池的电解质的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术公开了一种mofs基凝胶电解质的制备方法，由于采用溶液自组装和静电纺丝的方法，得到的多孔膜在有机二次电解液中进行浸润，使得具有一定的弹性，处于凝胶的状态，可以认为其实现了凝胶化，得到了相应的凝胶态聚合物电解质；得到了热稳定良好、吸液性能良好，电化学性质良好、电导率较高、具有较宽的电化学窗口范围以及锂离子迁移数，具有良好的对锂稳定性的凝胶电解质。
20、本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的mofs基凝胶电解质，所述mofs基凝胶电解质热稳定良好、吸液性能良好，电化学性质良好、电导率较高、具有较宽的电化学窗口范围以及锂离子迁移数，同时满足高离子电导率和高化学稳定性的需求，具有广阔的应用前景。
21、采用上述mofs基凝胶电解质组装得到的全阻塞电池、半阻塞电池、对称电池或半电池，具有良好的库伦效率以及很高的放电比容量，循环性能和安全性能良好。
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1.一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S1中，所述2-甲基咪唑、六水合硝和甲醇的用量比为(3～5)g：(1～2)g：(0.5～1)g。
3.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S2中，所述分离是在6000r/min～10000r/min的速度下分离10min～30min；所述洗涤是采用甲醇溶液进行洗涤；所述干燥是采用鼓风干燥箱在60℃～80℃下干燥24h～36h。
4.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S3中，所述二甲基甲酰胺和丙酮的用量比为(10～15)g：(2～5)g；所述ZIF-8粉末和搅拌后溶液的质量比为0、1％、2％、3％、4％和5％；所述超声处理的时间为30min～60min；所述搅拌后溶液和聚偏氟乙烯-六氟丙烯的用量比为(12～20)g：(2～4)g。
5.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S4中，采用静电纺丝前驱液制备
6.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S4中，对静电纺丝膜进行圆片形状的压制处理，得到含有ZIF-8粉末的静电纺丝多孔膜。
7.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S4中，所述干燥是在60℃～80℃下干燥12h～16h。
8.根据权利要求1所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，S5中，所述有机二次电解液为LiPF6、EC、DMC和EMC组成的混合物，其中EC、DMC和EMC的体积比为1:1:1，LiPF6在EC、DMC和EMC组成的混合溶液中的含量为1M。
9.采用权利要求1～8中任意一项所述的一种MOFs基凝胶电解质的制备方法制备得到的MOFs基凝胶电解质。
10.权利要9所述的一种MOFs基凝胶电解质作为全阻塞电池、半阻塞电池、对称电池或半电池的电解质的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种mofs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种mofs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，s1中，所述2-甲基咪唑、六水合硝和甲醇的用量比为(3～5)g：(1～2)g：(0.5～1)g。
3.根据权利要求1所述的一种mofs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，s2中，所述分离是在6000r/min～10000r/min的速度下分离10min～30min；所述洗涤是采用甲醇溶液进行洗涤；所述干燥是采用鼓风干燥箱在60℃～80℃下干燥24h～36h。
4.根据权利要求1所述的一种mofs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，s3中，所述二甲基甲酰胺和丙酮的用量比为(10～15)g：(2～5)g；所述zif-8粉末和搅拌后溶液的质量比为0、1％、2％、3％、4％和5％；所述超声处理的时间为30min～60min；所述搅拌后溶液和聚偏氟乙烯-六氟丙烯的用量比为(12～20)g：(2～4)g。
5.根据权利要求1所述的一种mofs基凝胶电解质的制备方法，其特征在于，s4中，采用静电纺丝前驱液制备得到静电纺丝膜的具体步骤为：将静...
【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，张娟涛，李丹平，周永新，李秋德，王福善，尹成先，王梦琳，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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