并與未添加氧化石墨締的情形做比較，測試放 電容量的增加量。實驗安排見表3,余量為聚乙締醇，實驗結(jié)構(gòu)見表4。
[0083] 表3影響放電容量的因素水平
[0084]
陽O化]表2正交實驗結(jié)果
[0087] 實驗結(jié)果：當氧化石墨締的含量一定時，隨著鶴娃酸含量的增加，放電容量的增加 量逐漸增多，當鶴憐酸的含量在80%左右時，放電容量的增加量不再升高，趨于平緩；當鶴 娃酸的含量一定時，隨著氧化石墨締的增加，放電容量的增加量逐漸增多。
[008引實施例5 -種碳納米管改性的氧化還原型聚合物電解質(zhì)
[0089] (1)將IOmg碳納米管（強酸氧化處理）超聲分散在ImL的去離子水中制成碳納米 管分散液；
[0090] (2)在步驟（1)中所述的碳納米管分散液依次加入0. 5glOwt%聚乙締醇水溶液、 0. 42g鶴娃酸、0. 42g鶴憐酸和0.Ig硫酸裡，攬拌至均勻透明的溶液，用飽和氨氧化裡溶液， 將電解液的抑值調(diào)節(jié)到6,得到電解液；
[0091] (3)將步驟（2)中所述的電解液涂覆在儘酸裡和憐酸鐵裡電極表面，在室溫條件 下驚干，得到改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)；
[0092] 根據(jù)上述步驟制備得到的改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)，包括按重量百分比計的 W下物質(zhì)：1%碳納米管，42%鶴娃酸，42%鶴憐酸，10%硫酸裡，5%聚乙締醇。
[0093] 將涂覆了電解質(zhì)膜的電極組裝成電化學(xué)器件，在2V電壓范圍進行了充分電測試， 并與未添加碳納米管的情形做比較，放電容量增加了 8. 2mAh/g。
[0094] 實施例6 -種納米二氧化娃改性的氧化還原型聚合物電解質(zhì) 陽0巧](1)將IOmg親水性氣相納米二氧化娃（7~40皿，150m7g)超聲分散在1血的丙 酬中制成二氧化娃分散液；
[0096] 似在步驟（1)中所述的二氧化娃分散液中依次加入0. 25g20wt%聚丙締酸甲醋 的丙酬溶液、0. 84g鶴憐酸和0.Ig硝酸裡，攬拌至均勻透明的溶液；用飽和氨氧化裡溶液調(diào) 節(jié)溶液PH值到7,得到電解液；
[0097] 做將步驟似中所述的電解液涂覆在儘酸裡和憐酸鐵裡電極表面，在室溫條件 下驚干，得到改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)；
[0098] 根據(jù)上述步驟制備得到的改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)，包括按重量百分比計的 W下物質(zhì)：1%納米二氧化娃，84%鶴憐酸，10%硝酸裡，5%聚丙締酸甲醋。
[0099] 將涂覆了電解質(zhì)膜的電極組裝成電化學(xué)器件，在2V電壓范圍進行了充分電測試， 并與未添加納米二氧化娃的情形做比較，放電容量增加了 7. 6mAh/g。 陽100] 實施例7 -種納米二氧化娃改性的氧化還原型聚合物電解質(zhì) 陽1〇U (1)將IOmg親水性氣相納米二氧化娃（7~40皿，150m7g)超聲分散在1血的去 離子水中制成二氧化娃分散液；
[0102] (2)在步驟（1)中所述的二氧化娃分散液中依次加入0.25g20wt%聚酸的水溶 液、0.42gl2、〇.42gLiI和化IgLiCl〇4,攬拌至均勻透明的溶液；用飽和氨氧化裡溶液調(diào)節(jié) 溶液PH值到7,得到電解液；
[0103] (3)將步驟（2)中所述的電解液涂覆在儘酸裡和憐酸鐵裡電極表面，在室溫條件 下驚干，得到改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)；
[0104] 根據(jù)上述步驟制備得到的改性氧化還原型全固態(tài)電解質(zhì)，包括按重量百分比計的 W下物質(zhì)：1%納米二氧化娃，42% 12,42%Lil，10%LiCl〇4,5%聚酸。
[0105] 將涂覆了電解質(zhì)膜的電極組裝成電化學(xué)器件，在2V電壓范圍進行了充分電測試， 并與未添加納米二氧化娃的情形做比較，放電容量增加了 7. 8mAh/g。
[0106] 最后應(yīng)說明的是：W上各實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其 依然可W對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進行等同替換；而運些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，包括按重量百分比計的如下物質(zhì)： 1 %~20%無機納米填料，5%~90%氧化還原物質(zhì)，2%~50%電解質(zhì)，5%~30%聚合物 基體。2. 如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，包括按重量百分比 計的如下物質(zhì)：1 %~10%無機納米填料，20%~90%氧化還原物質(zhì)，2%~40%電解質(zhì)， 5%~20%聚合物基體。3. 如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，所述的無機納米填 料包括但不限于納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米碳酸鈣、蒙脫土、碳黑、碳納 米管、氧化石墨烯中的一種或多種。4. 如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，所述的無機納米填 料為改性無機納米填料，包括但不限于對無機納米填料進行表面修飾。5. 如權(quán)利要求4所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，所述的表面修飾的 方法包括但不限于偶聯(lián)劑處理、強酸氧化處理、堿液浸泡處理、接枝或包覆聚合物結(jié)構(gòu)中的 一種或多種。6. 如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，所述的氧化還原物 質(zhì)包括但不限于雜多酸及其鹽類化合物、鐵氰化物、亞鐵氰化物、碘化物、硫化物、喹啉化合 物、銅鹽中的一種或多種。7. 如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于，所述的聚合物基體 包括但不限于聚乙烯醇、聚醚類、聚丙烯酸酯類、聚偏氟乙烯類中的一種或多種。8. -種改性氧化還原型聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟： (1) 無機納米填料分散液的制備：將無機納米填料進行表面修飾，使其均勻分散于溶 劑一中，形成穩(wěn)定的分散液； (2) 改性氧化還原型電解液的制備：按預(yù)設(shè)的重量百分比將聚合物基體溶于溶劑二 中，與氧化還原物質(zhì)、電解質(zhì)以及步驟（1)中制備的分散液混合均勻，得到改性氧化還原型 電解液； (3) 改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)的制備：將步驟（2)中制備的改性氧化還原型電解液 除去溶劑，得到改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)； 根據(jù)上述步驟制備得到的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)，包括按重量百分比計的如下物 質(zhì)：1 %~20%無機納米填料，5%~90%氧化還原物質(zhì)，2%~50%電解質(zhì)，5%~30%聚合 物基體。9. 一種如權(quán)利要求1所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)或如權(quán)利要求8所述的改性氧 化還原型固態(tài)電解質(zhì)的制備方法在電化學(xué)器件中的應(yīng)用。10. -種如權(quán)利要求8所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)的制備方法中步驟（2)所制 備的改性氧化還原型電解液在電化學(xué)器件中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用，所述的改性氧化還原型固態(tài)電解質(zhì)包括按重量百分比計的如下物質(zhì)：1％～20％無機納米填料，5％～90％氧化還原物質(zhì)，2％～50％電解質(zhì)，5％～30％聚合物基體。氧化還原物質(zhì)的加入除了提高離子電導(dǎo)率外，還可以實現(xiàn)電解質(zhì)儲能；無機納米填料的加入不僅有利于改善電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性，提高電解質(zhì)的安全使用性能，而且利用電極界面分布的無機納米填料負載氧化還原物質(zhì)，還可以顯著改善電極-電解質(zhì)界面接觸，增加電極-電解質(zhì)界面儲能，從而增加器件的儲能密度。
【IPC分類】H01M10/052, H01M10/056
【公開號】CN105428704
【申請?zhí)枴緾N201510942825
【發(fā)明人】黃逸夫, 阮文紅, 章明秋, 容敏智
【申請人】中山大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月16日