本发明属于固态电池，涉及一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用。
背景技术：
1、当前，随着环境问题的日益突出以及科技的不断进步，电动化智能化成为下一代汽车发展的共识。但受锂离子电池能量密度以及电池安全性的限制，电动汽车依然难以大规模普及。固态锂电池由于具有安全性好、能量密度高、适用范围广等优点引起了广泛的关注。然而，固态电解质尤其是具有良好加工性能的聚合物电解质受限于较低的本征离子电导率，其在锂电池中的实际表现距商业化应用仍有较远的距离。同时，锂枝晶的穿透效应会造成电池短路失效，需要引入骨架来增强结构强度。但骨架的引入会直接影响实际电导率进而造成电池性能的进一步下降。所以固体电解质的难点在于在提升离子电导率的同时保证电解质具有满足长期稳定循环的力学强度。
技术实现思路
1、本发明是要提升固态电解质离子电导率的同时保证其具有足够的力学强度，核心在于构建具有离子传导能力的力学增强框架，进而实现固态电池在室温下的长期稳定循环，提供一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用。
2、本发明的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用，其特征在于离子导电框架增强固态电解质是由组分a、组分b、组分c和组分d组成。
3、所述的组分a为氧化锰、二氧化钛、氧化铝、氧化铈、氧化镍、氧化硅、氧化钒或氧化钼；
4、所述的组分b为3-氨丙基三甲氧基硅烷、[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷或三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷；
5、所述的组分c为聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺或聚碳酸乙烯；
6、所述的组分d为四氟硼酸锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂或六氟磷酸锂。
7、本发明的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法是按以下步骤进行的：
8、一、组分a-组分b复合材料的制备：将组分a分散于溶剂中，在40℃～100℃的条件下搅拌1min～600min，加入组分b(直接加入或者溶于1ml～500ml溶剂后加入)，在40℃～100℃的条件下搅拌0.5h～60h，所得混合液通过抽滤或离心进行分离，然后通过干燥得到组分a-组分b复合材料；
9、所述的溶剂为超纯水、乙二醇、正丙醇、异丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺及二甲基亚砜；
10、所述的组分a的质量与溶剂的体积比为(1g～50g):(1ml～5000ml)；
11、所述的组分b的质量与溶剂的的体积比为(1g～50g):(1ml～5000ml)；
12、二、组分c-组分d混合溶液的制备：将组分c和组分d溶解于溶剂中，在隔绝空气条件下搅拌0.5h～60h，得到组分c-组分d混合液；
13、所述的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺及二甲基亚砜；
14、所述的组分c的质量与溶剂的体积比为(1g～50g):(1ml～500ml)；
15、所述的组分d的质量与溶剂的体积比为(1g～50g):(1ml～500ml)；
16、三、离子导电框架增强固态的电解质制备：将步骤一制备的组分a-组分b复合材料在组分c-组分d混合液中分散均匀，保证混合液粘度1000-10000cp。涂附厚度为100μm-1000μm,将得到的膜在温度为20℃～100℃的真空条件下干燥1h～96h，得到固态电解质，厚度20μm-100μm。
17、四、固态电池的组装：在手套箱中将硫正极片、步骤三制作的固体电解质、锂片组装固态电池后，使用电池封装机封装，静置2-24h后测试。
18、本发明的有益效果：
19、本发明介绍了一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法，通过离子导电框架的构建实现固体电解质在离子电导率和力学强度的同步提升，提高固体电池的长期循环稳定性。本发明中涉及化学反应条件温和、方法简单、且无副反应发生。
20、通过该方法制备的固态电解质有以下作用：(1)固体电解质中的离子导电框架促进了锂离子的迁移能力进而提高离子传输效果。(2)固态电解质中的离子电导框架提升了此种电解质的机械性能。(3)此种固体电解质有良好的力学强度，可以抑制锂枝晶。(4)此种固态电解质的高电导率带来更佳的离子导通特性，可以减少电池内部电阻。
1.一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用，其特征在于离子导电框架增强固态电解质是由组分a、组分b、组分c和组分d组成；
2.如权利要求1所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用，其特征在于一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法是按以下步骤进行的：
3.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用,其特征在于步骤一中所述的组分a的质量与溶剂的体积比为(1g～20g):100ml。
4.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用,其特征在于步骤一中所述的组分b的质量与溶剂的的体积比为(1g～20g):100ml。
5.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用,其特征在于步骤一中所述的组分c的质量与溶剂的的体积比为(1g～20g):100ml。
6.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用,其特征在于步骤一中所述的组分c的质量与溶剂的的体积比为(0.5g～10g):100ml。
7.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质的制备方法及应用,其特征在于将步骤三制备的组分a-组分b-组分c-组分d混合液粘度在1000cp-10000cp，涂覆厚度为400μm,将得到的膜在温度为80℃的真空条件下干燥24h，得到固态电解质，厚度20μm-50μm。
8.根据权利要求2所述的一种离子导电框架增强固态电解质在固态电池领域中的应用。
