(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111529865.3 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 湘潭大学 地址 411100 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘 27号 (72)发明人 张彪　姜智勇　姜杰　黄建宇　 欧阳晓平 　 (74)专利代理 机构 北京中政联科专利代理事务 所(普通合伙) 11489 代理人 郑久兴 (51)Int.Cl. H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种聚合物基固态电解质膜的制备方法和 电池 (57)摘要 本申请提供一种聚合物基固态电解质膜的 制备方法和电池， 聚合物基固态电解质膜的制备 方法包括： 配置铁电材料的前驱体溶液； 提供带 孔模板和与模板连接的基板； 将前驱体溶液填充 到模板的孔内并进行热处理， 以制备形成于基板 的铁电纳米柱； 将铁电纳米柱伸入聚合物电解质 液并干燥处理， 以制备聚合物基固态电解质 膜。 铁电纳米柱结构降低了聚合物基体的结晶度， 极 大地促进了聚合物链段的运动， 同时形成了具有 高度稳定和连续的相界面， 提高了填料与聚合物 基体的接触面积， 提供了更多的锂离子传输路 径。 另一方面， 铁电材料所具有的高介电常数， 也 会促进锂盐的解离及增强溶剂化作用， 形成更多 的自由锂离子， 进而提高了载流子数目， 使离子 传导进一 步增强。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 114335709 A 2022.04.12 CN 114335709 A 1.一种聚合物基固态电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 包括： 配置铁电材料的前驱体溶 液； 提供带孔模板和与所述模板连接的基板； 将所述前驱体溶液填充到所述模板的孔内并进行热处理， 以制备形成于所述基板的铁 电纳米柱； 将所述铁电纳米柱伸入聚合物电解质液并干燥处理， 以制备所述 聚合物基固态电解质 膜。 2.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述将所述 前驱体溶 液填充到所述模板的孔内， 包括： 将相连接的所述模板和所述基板 置于所述铁电材 料的前驱体溶 液内； 对前驱体溶 液进行超声 波震荡处理， 以使得 所述前驱体溶 液填充到所述模板的孔内。 3.根据权利要求2所述的聚合物基固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述对前驱 体溶液进行超声 波震荡处理之后， 还 包括： 对覆盖有所述前躯体溶 液的所述模板和所述基板进行旋 涂处理。 4.根据权利要求3所述的聚合物基固态电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 对覆盖有所述前躯体溶液的所述模板和所述基板进行旋涂处理时， 其转速为3000r/ min‑4000r/min， 旋涂持续时间为3 0s‑45s。 5.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述将所述 前驱体溶 液填充到所述模板的孔内并进行 热处理， 包括： 对填充有所述前驱体溶液的所述模板和所述基板进行干燥处理、 热解处理和退火处 理。 6.根据权利要求5所述的聚合物基固态电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 所述热处 理中干燥处 理的温度为15 0℃‑190℃， 持续时间为6 0s‑300s； 所述热处 理中热解处 理的温度为3 50℃‑400℃， 持续时间为3 00s‑400s； 所述热处 理中退火处 理的温度为6 00℃‑700℃， 持续时间为5 00s‑600s。 7.根据权利要求1所述的聚合物基固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述提供带 孔模板和与所述模板连接的基板， 包括： 对所述模板与所述基板的接触处涂抹银浆； 对涂抹银浆后的所述模板和所述基板进行加热处 理。 8.根据权利要求5所述的聚合物基固态电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 所述涂抹银浆后的所述模板和所述基板进行加热处理时， 其加热温度为120℃， 加热持 续时间为 4min‑6min。 9.根据权利要求5所述的聚合物基固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所述将所述 铁电纳米柱伸入聚合物电解质液， 包括： 将所述铁电纳米柱沿垂直于聚合物电解质液的液面的方向伸入所述聚合物电解质液 内。 10.一种电池， 其特征在于， 包括如权利要求1 ‑9任一项方法制备的所述聚合物基固态 电解质膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114335709 A 2一种聚合物基固态电解质膜的制备方 法和电池 技术领域 [0001]本发明涉及 新能源材料技术领域， 特别涉及一种聚合物基固态电解质膜的制备方 法和电池。 背景技术 [0002]在固态电解质的研究中发现， 采用单一体系的固态电解质难以满足电池在日常使 用过程中的需求。 [0003]在现阶段的复合型固态电解质研发过程中， 普遍采用将无机填料加入聚合物基体 中的方式。 但是无机填料的含量超过渗流阈值后复合电解质的离子电导率会出现大幅下降 (渗流效应)， 含量过低也难以显著提高离 子电导率， 严重影响电池的电化学性能。 [0004]因此， 如何解决上述问题， 成为本领域 技术人员亟 待解决的技 术问题。 发明内容 [0005]本申请实施例的目的是提供一种聚合物基固态电解质膜的制备方法和电池， 至少 能够解决上述问题。 [0006]本申请的实施例第一方面提供了一种聚合物基固态电解质膜的制 备方法， 包括： 配置铁电材料的前驱体溶 液； [0007]提供带孔模板和与所述模板连接的基板； [0008]将所述前驱体溶液填充到所述模板的孔内并进行热处理， 以制备形成于所述基板 的铁电纳米柱； [0009]将所述铁电纳 米柱伸入聚合物电解质液并干燥处理， 以制备所述聚合物基固态电 解质膜。 [0010]一些实施例中， 所述将所述前驱体溶 液填充到所述模板的孔内， 包括： [0011]将相连接的所述模板和所述基板 置于所述铁电材 料的前驱体溶 液内； [0012]对前驱体溶液进行超声波震荡处理， 以使得所述前驱体溶液填充到所述模板的孔 内。 [0013]一些实施例中， 所述对前驱体溶 液进行超声 波震荡处理之后， 还 包括： [0014]对覆盖有所述前躯体溶 液的所述模板和所述基板进行旋 涂处理。 [0015]一些实施例中， 对覆盖有所述前躯体溶液的所述模板和所述基板进行旋涂处理 时， 其转速为3000r/min‑4000r/min， 旋涂持续时间为3 0s‑45s。 [0016]一些实施例中， 所述将所述前驱体溶液填充到所述模板 的孔内并进行热处理， 包 括： [0017]对填充有所述前驱体溶液的所述模板和所述基板进行干燥处理、 热解处理和退火 处理。 [0018]一些实施例中， 所述热处理中干燥处理的温度为150℃ ‑190℃， 持续时间为60s ‑ 300s；说　明　书 1/8 页 3 CN 114335709 A 3