【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池电解质材料，具体涉及一种复合固态聚合物电解质材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着可持续发展概念的提出，发展与环境被紧紧联系在一起。锌离子电池由于成本低、安全和操作简单等优点，近年来在电极材料制备、电解质研发和机理探究等方面都取得突破性进展。然而，由水电解液引发的一系列副反应，如锌枝晶的增长，负极材料的溶解及液体泄露问题仍待解决。
2、其中，基于聚合物的固态电解质的开发能够缓解了水系锌离子电池中因水存在引发的腐蚀，析氢反应等副反应的问题。然而，固态电解质的设计和开发仍存在一些关键性问题，如室温下离子电导率较低、电化学稳定窗口较窄等。碳化聚合物点具有特殊的有机无机复合的核壳结构，这种独特的结构使其与聚合物具有优异的相容性，能有效降低聚合物电解质的结晶度，提升电解质离子电导率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合固态聚合物电解质材料及其制备方法和应用，该制备方法操作简单，得到的电解质材料整体光滑平整，具有高的室温离子电导率和较好的循环稳定性，将该材料安装成全固态锌离子电池后，可应用于柔性可穿戴设备及储能系统中。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术首先提供一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，包括：
4、步骤一：制备碳化聚合物点；
5、步骤二：在溶剂中加入聚环氧乙烷peo和zn(cf3so3)2制备纯peo电解质，然后加入步骤一的碳化聚合物点，得到混合液进
6、优选的，步骤一的碳化聚合物点的制备方法，包括：
7、1)将柠檬酸和乙二胺溶解在去离子水中，搅拌均匀，再将混合物转移到聚四氟乙烯反应釜中反应，得到棕褐色溶液；
8、2)将步骤1)的棕褐色溶液进行透析，经冷冻干燥后得到碳化聚合物点。
9、优选的，步骤1)所述的反应温度为180℃，反应时间为5h。
10、优选的，步骤二的溶剂为乙腈。
11、优选的，所述的聚环氧乙烷peo和zn(cf3so3)2的质量比为0.5:0.206。
12、优选的，所述的碳化聚合物点的加入量为zn(cf3so3)2质量的1-4％。
13、优选的，所述的碳化聚合物点的加入量为zn(cf3so3)2质量的3％。
14、优选的，所述的步骤二的搅拌温度为室温，搅拌时间为8-10h。
15、本专利技术还提供上述制备方法得到的复合固态聚合物电解质材料。
16、本专利技术还提供上述复合固态聚合物电解质材料在固态锌离子电池中的应用。
17、本专利技术的有益效果
18、本专利技术提供一种复合固态聚合物电解质材料及其制备方法和应用，该材料主要利用碳化聚合物点表面官能团易调控，可与聚合物形成共价键的特点，来改变碳化聚合物点表面聚合物链段长度以调控聚合物的结晶行为。本专利技术提供的复合固态聚合物电解质材料，具有优异机械柔韧性、高的离子电导率、宽电压稳定窗口、较好的循环稳定性，可应用于柔性可穿戴设备及储能系统中。
19、本专利技术提供的复合固态聚合物电解质材料的制备工艺简单，合成条件温和，制备成本低。
20、本专利技术提供的复合固态聚合物电解质，使用该电解质组装成的固态锌离子电池后，可应用于柔性可穿戴设备及储能器件中。使用该复合固态聚合物电解质膜组装的锌对称电池在2ma cm-2的电流密度下可稳定循环超过1400h，电化学稳定窗口能够达到2.902v。
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1.一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤一的碳化聚合物点的制备方法，包括：
3.根据权利要求2所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的反应温度为180℃，反应时间为5h。
4.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤二的溶剂为乙腈。
5.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，所述的聚环氧乙烷PEO和Zn(CF3SO3)2的质量比为0.5:0.206。
6.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，所述的碳化聚合物点的加入量为Zn(CF3SO3)2质量的1-4％。
7.根据权利要求6所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，所述的碳化聚合物点的加入量为Zn(CF3SO3)2质量的3％。
8.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其
9.根据权利要求1所述的制备方法得到的复合固态聚合物电解质材料。
10.权利要求9所述的复合固态聚合物电解质材料在固态锌离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤一的碳化聚合物点的制备方法，包括：
3.根据权利要求2所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的反应温度为180℃，反应时间为5h。
4.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，步骤二的溶剂为乙腈。
5.根据权利要求1所述的一种复合固态聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，所述的聚环氧乙烷peo和zn(cf3so3)2的质量比为0.5:0.206。
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海珠，杨国夺，周苏敏，王卓，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：
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