【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及固态电解质膜以及固态电解质膜-负极的一体化结构。
技术介绍
1、锂离子电池因其具有较高的能量密度和较高的功率密度受到商业界和科研界的极大重视。但传统锂离子电池电解液的稳定和可燃性导致锂离子电池安全性较低，严重影响锂离子电池的商业化发展。固态电池是利用固态电解质作为正负极传输媒介的高安全性电池，但固态电解质与正负极之间的接触性不佳和低离子电导导致固态电池的发展受阻。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种固态电解质膜及其制备方法、以及固态电解质膜-负极的一体化结构及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供以下具体的技术方案。
3、首先，本专利技术提供一种固态电解质膜的制备方法，包括以下步骤：
4、将大金属半径mof材料、表面活性剂ⅰ、溶剂ⅰ混合，得到浆料a；
5、干燥浆料a，得到固相；研磨固相，得到改性mof材料；
6、将改性mof材料、锂盐、聚合物、溶剂ⅱ混合，得到浆料b；
7、浆料b成膜后得到固态电解质膜。
8、在进一步的优选方案中，所述大金属半径mof材料为mof-808、mof-801、pcn-128、pcn-223、mip-202中的至少一种。
9、在进一步的优选方案中，所述表面活性剂ⅰ为十二烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。
10、在进一步的优选
11、在进一步的优选方案中，浆料a中，大金属半径mof材料的含量为0.8~2.0g/l；表面活性剂ⅰ的含量为大金属半径mof材料的0.5~1.2wt%。
12、在进一步的优选方案中，所述干燥的方式为水浴加热干燥，进一步优选水浴加热的温度为70~80℃。
13、在进一步的优选方案中，所述锂盐为lifsi（双氟磺酰亚胺锂）、litfsi（双三氟甲基磺酰亚胺锂）、libf4、lipf6、lino3、liclo4中的至少一种。
14、在进一步的优选方案中，所述聚合物为pvdf（聚偏氟乙烯）、pvdf-hfp（聚偏氟乙烯-六氟丙烯）、pvdf-ctfe（聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯）中的至少一种。
15、在进一步的优选方案中，所述溶剂ⅱ为dmf（n,n-二甲基甲酰胺）、nmp（n-甲基吡咯烷酮）中的一种或者两种。
16、在进一步的优选方案中，浆料b中，聚合物的浓度为90~120g/l；锂盐的浓度为7~100g/l；改性mof材料的质量为聚合物质量的40~80%。
17、基于同样的专利技术构思，本专利技术提供由上述制备方法制备得到的固态电解质膜。
18、其次，本专利技术提供一种固态电解质膜-负极的一体化结构的制备方法，包括以下步骤：
19、在锂箔的表面喷涂含有表面活性剂ⅱ和氢氟酸的混合溶液，干燥后，得到活化锂箔；
20、将前述的固态电解质膜与活化锂箔的活化面贴合，得到固态电解质膜-负极的一体化结构。
21、在进一步的优选方案中，所述混合溶液中，表面活性剂ⅱ的含量为0.08~0.15g/l；氢氟酸的含量为0.008~0.015g/l。
22、在进一步的优选方案中，所述混合溶液的溶剂为甲醇、乙醇中的至少一种。
23、在进一步的优选方案中，锂箔的表面喷涂混合溶液的量为1~3μl/cm2。
24、基于同样的专利技术构思，本专利技术提供上述制备方法制备得到的固态电解质膜-负极的一体化结构。
25、此外，本专利技术提供包含前述固态电解质膜-负极的一体化结构的电池。
26、本专利技术上述一个或多个技术方案能至少实现以下有益效果之一：
27、本专利技术提供的固态电解质膜的制备方法提高了固态电解质膜的离子电导性能，得到离子电导性能优异的固态电解质膜。
28、本专利技术提供的固态电解质膜-负极的一体化结构，固态电解质膜和负极之间的界面接触性良好，减少了极化和有限接触面积带来的电池容量稳定性不佳的问题。
29、本专利技术提供的固态电解质膜-负极的一体化结构可以提升电池的循环稳定性以及离子电导率。
30、本专利技术提供的制备方法工艺简单，可控性强，可以大规模化应用。
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1.一种固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述大金属半径MOF材料为MOF-808、MOF-801、PCN-128、PCN-223、MIP-202中的至少一种；所述表面活性剂Ⅰ为十二烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种；所述溶剂Ⅰ为甲醇、乙醇中的一种或者两种。
3.如权利要求1或2所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，浆料A中，大金属半径MOF材料的含量为0.8~2.0g/L；表面活性剂Ⅰ的含量为大金属半径MOF材料的0.5~1.2wt%。
4.如权利要求1所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述锂盐为LiFSI、LiTFSI、LiBF4、LiPF6、LiNO3、LiClO4中的至少一种；所述聚合物为PVDF、PVDF-HFP、PVDF-CTFE中的至少一种；所述溶剂Ⅱ为DMF、NMP中的一种或者两种。
5.如权利要求1或4所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，浆料B中，聚合物的浓度为90~120g
6.一种固态电解质膜，其特征在于，通过权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到。
7.一种固态电解质膜-负极的一体化结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的固态电解质膜-负极的一体化结构的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，表面活性剂Ⅱ的含量为0.08~0.15g/L；氢氟酸的含量为0.008~0.015g/L；所述混合溶液的溶剂为甲醇、乙醇中的至少一种；锂箔的表面喷涂混合溶液的量为1~3μL/cm2。
9.一种固态电解质膜-负极的一体化结构，其特征在于，通过权利要求7或8所述的制备方法制备得到。
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的固态电解质-负极的一体化结构。
...【技术特征摘要】
1.一种固态电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述大金属半径mof材料为mof-808、mof-801、pcn-128、pcn-223、mip-202中的至少一种；所述表面活性剂ⅰ为十二烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种；所述溶剂ⅰ为甲醇、乙醇中的一种或者两种。
3.如权利要求1或2所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，浆料a中，大金属半径mof材料的含量为0.8~2.0g/l；表面活性剂ⅰ的含量为大金属半径mof材料的0.5~1.2wt%。
4.如权利要求1所述的固态电解质膜的制备方法，其特征在于，所述锂盐为lifsi、litfsi、libf4、lipf6、lino3、liclo4中的至少一种；所述聚合物为pvdf、pvdf-hfp、pvdf-ctfe中的至少一种；所述溶剂ⅱ为dmf、nmp中的一种或者两...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光胤，
申请(专利权)人：赣州诺威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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