【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于固態電解質，具體涉及一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著全球能源消耗量的急劇增加以及環境污染問題的日益嚴峻，新能源技術的快速發展已成為國際社會普遍關注的焦點。在這一背景下，鋰離子電池憑借其高能量密度、長循環壽命以及相對較低的維護成本等顯著優勢，在眾多儲能技術中脫穎而出，尤其在新能源汽車領域展現出了巨大的應用潛力。新能源汽車的普及不僅有助于減少化石燃料的依賴，還能有效降低溫室氣體排放，對于推動全球能源結構轉型和實現可持續發展目標具有重要意義。然而，當前以石墨作為負極材料的傳統鋰離子電池在能量密度方面已逐漸接近其理論極限，約為300?wh/kg，這一瓶頸限制了其進一步的發展與應用。此外，傳統鋰離子電池在過充、短路等極端條件下存在安全隱患，也引發了業界對于電池安全性的深切關注。為了突破這一困境，科研人員正積極探索新型電池技術，其中固態鋰金屬電池（sslmbs）被視為極具前景的候選者。相較于傳統鋰離子電池，固態鋰金屬電池采用固態電解質替代液態電解液，不僅有望大幅提升能量密度，還能從根本上解決電池漏液、短路等安全隱患，從而顯著提高電池的整體性能和安全性。因此，固態鋰金屬電池的研發被視為推動新能源技術革新、促進新能源汽車產業持續發展的關鍵一環，正吸引著越來越多的科研力量和資金投入，以期在未來能源領域發揮更加重要的作用。
2、復合固態電解質（cses）繼承了無機陶瓷電解質和有機聚合物電解質的優點，被認為是未來固態鋰金屬電池最有前途的候選者之一。在現有的聚合物中，聚（偏二氟乙烯-?co
3、解決固態鋰金屬電池的界面問題，對提高電池的能量密度具有重要意義。對于陽極|電解質的界面，由于鋰枝晶的不可控生長，導致電池短路，進而引發安全事故。在陰極側，電化學窗口窄意味著電解質在較高的電壓下容易氧化分解，這會導致電解質與陰極材料之間發生副反應，產生界面副產物，進而導致陰極|電解質界面穩定性差。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質及其制備方法和應用，用以解決固態電解質界面穩定性差、電化學窗口窄技術問題。
2、為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現：
3、本專利技術公開了一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，包括以下步驟：
4、將pvdf-hfp、lifsi和lidfob溶于溶劑中，得到混合溶液；
5、將latp無機填料分別分散在混合溶液中，得到兩種不同濃度latp前驅體溶液；
6、將兩種不同濃度的latp層前驅體溶液采用兩步流延法制備得到雙鋰鹽不對稱結構固態電解質。
7、進一步地，所述pvdf-hfp、lifsi、lidfob和溶劑的用量比為3g：1g：（0.25~1）g：15ml。
8、進一步地，所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺。
9、進一步地，所述兩種不同濃度latp前驅體溶液的濃度分別為大濃度latp前驅體溶液和小濃度latp前驅體溶液；
10、所述大濃度latp前驅體溶液的濃度為30?wt%，所述小濃度latp前驅體溶液的濃度為15?wt%。
11、進一步地，將兩種不同濃度的latp層前驅體溶液采用兩步流延法制備得到雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備過程具體為：
12、將小濃度latp前驅體溶液先澆鑄在基板上，用刮刀刮涂后，進行干燥處理，隨后再澆筑大濃度latp前驅體溶液，用刮刀刮涂后，進行干燥處理后，得到雙鋰鹽不對稱結構固態電解質。
13、進一步地，所述刮刀刮涂小濃度latp前驅體溶液時，所述刮刀的厚度為220?μm；
14、所述刮刀刮涂大濃度latp前驅體溶液時，所述刮刀的厚度為250?μm；
15、所述基板為玻璃板。
16、進一步地，對刮涂后的小濃度latp前驅體溶液進行干燥處理的溫度為55?℃，時間為12~24?h。
17、進一步地，對刮涂后的大濃度latp前驅體溶液進行干燥處理的溫度為55?℃，時間為12~24?h。
18、本專利技術還公開了采用上述制備方法制備得到的雙鋰鹽不對稱結構固態電解質。
19、本專利技術還公開了上述雙鋰鹽不對稱結構固態電解質在固態鋰金屬電池中的應用。
20、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
21、本專利技術公開了一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，通過采用pvdf-hfp為聚合物基體，結合高離子電導率的latp無機填料，并引入兩種鋰鹽添加劑，構建了一種雙層結構，使得電解質在陰極側具有增強的界面穩定性，在陽極側則減少了與鋰金屬的反應，從而提高了整體的電化學性能，有效的解決了傳統固態電解質在鋰金屬電池中界面穩定性差和電化學窗口窄的問題。
22、進一步地，通過優化鋰鹽比例，電解質的電化學窗口得到顯著拓寬，離子電導率和鋰離子遷移數大幅提升，使得電池能夠在更寬的電壓范圍內穩定運行，實現快速充放電，同時提高了電池的循環穩定性和安全性。這些優點使得本專利技術在高能量密度和高安全性的固態鋰金屬電池領域具有顯著的應用潛力。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.?根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述PVDF-HFP、LiFSI、LiDFOB和溶劑的用量比為3g：1g：（0.25~1）g：15?mL。
3.根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。
4.根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述兩種不同濃度LATP前驅體溶液的濃度分別為大濃度LATP前驅體溶液和小濃度LATP前驅體溶液；
5.根據權利要求4所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，將兩種不同濃度的LATP層前驅體溶液采用兩步流延法制備得到雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備過程具體為：
6.?根據權利要求5所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述刮刀刮涂小濃度LATP前驅體溶液時，所述刮刀的厚度為220?μm；
7.?根據權利要求5所述的一種雙鋰鹽
8.?根據權利要求5所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，對刮涂后的大濃度LATP前驅體溶液進行干燥處理的溫度為55?℃，時間為12~24?h。
9.一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質，其特征在于，采用權利要求1~8中任意一項所述的制備方法制備得到。
10.權利要求9所述的雙鋰鹽不對稱結構固態電解質在固態鋰金屬電池中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.?根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述pvdf-hfp、lifsi、lidfob和溶劑的用量比為3g：1g：（0.25~1）g：15?ml。
3.根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺。
4.根據權利要求1所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，所述兩種不同濃度latp前驅體溶液的濃度分別為大濃度latp前驅體溶液和小濃度latp前驅體溶液；
5.根據權利要求4所述的一種雙鋰鹽不對稱結構固態電解質的制備方法，其特征在于，將兩種不同濃度的latp層前驅體溶液采用兩步流延法制備得到雙鋰鹽不對稱結構固...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳楨，李瑞新，于亞廷，劉欣，陳明華，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。