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申请/专利权人：华东理工大学

摘要：本发明公开了一种复合固态锌离子电池的一体化构建方法，包括以下步骤：第一步，以锌箔为接收器，采用静电纺丝技术纺制带有致密金属有机框架材料的“蚁穴型”骨架结构纤维膜：第二步，原位浸渍法复合含有锌盐的极性聚合物，构建一体化复合固态锌离子电池。本发明采用静电纺丝技术纺制表面带有致密的金属有机框架材料的“蚁穴型”骨架结构纤维膜，纳米纤维的黏连性增强了电极与电解质层间的机械啮合和化学键连作用，真正做到电极电解质层一体化界面的构建。不仅显著缩短了离子传输路径，降低了界面阻抗，还有效预防了在拉伸过程中发生的界面滑移。

主权项：1.一种复合固态锌离子电池的一体化构建方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将金属盐溶解在第一有机溶剂中，将有机配体溶解在第一有机溶剂中，将上述两种溶液混合，金属盐和有机配体的摩尔比为1:1～8，反应完全后，洗涤，得到金属有机框架材料；所述金属盐选自六水合硝酸锌、六水合硝酸钴、四氯化锆中的至少一种；所述有机配体选自对苯二甲酸、2-甲基咪唑中的至少一种；将金属有机框架材料均匀分散在混合有机溶剂中，混合有机溶剂是由质量比为1:1～4的第二有机溶剂和第三有机溶剂制成，加入含氟弹性聚合物，将交联剂加入到上述溶液中，控制含氟弹性聚合物占整个混合溶液质量比为5wt～10wt％，含氟弹性聚合物与金属有机框架材料的质量比为1:0.03～0.2，含氟弹性聚合物与交联剂的质量比为1:0.02～0.06，得到“蚁穴型”纤维膜前驱体纺丝液A；所述含氟弹性聚合物选自氟橡胶、聚偏氟乙烯中的至少一种；所述交联剂选自己二胺、四乙烯三胺、三乙烯四胺中的至少一种；以锌箔为接收器，将纺丝液A通过静电纺丝技术，制得带有金属有机框架材料的“蚁穴型”纤维膜覆盖的锌箔，其膜层厚度控制在20～70微米；第二步，将锌盐溶解至第四有机溶剂中，加入极性聚合物，极性聚合物的含量占第四有机溶剂的质量百分比为3～7wt％，锌盐与极性聚合物的质量比为1:1～5，得到浸渍液B；所述锌盐选自三氟甲烷磺酸锌、硫酸锌、氯化锌、溴化锌中的至少一种；所述极性聚合物选自聚氧化乙烯、聚偏二氟乙烯-co-六氟丙烯、聚丙烯腈中的至少一种；将浸渍液B浇铸在上述带有金属有机框架材料的“蚁穴型”纤维膜覆盖的锌箔上，在温度为40～70℃的条件下干燥4～12小时，得到一体化复合固态锌离子电解质；将质量比为1～10:1～3:1的正极活性物质、导电碳黑、粘结剂混合搅拌成均匀的浆料，采用刮刀法将浆料浇铸在钛箔上，干燥后作为正极材料，正极材料的有效质量负载为0.3～0.8mgcm2；将尺寸相同的一体化复合固态锌离子电解质和正极材料组合封装，获得一体化复合固态锌离子电池。

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