基于多糖材料的聚合物电解质、电解质制备方法及其应用

技术特征：
1.基于多糖材料的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将多糖溶解于溶剂中，得到均一澄清溶液；(2)通过浇铸法、涂覆法、热压法、冷冻干燥法、静电纺丝法、相转换法、浸渍法、发泡法或者bellcore法制得的多糖聚合物膜的厚度控制在5-500μm；(3)将步骤(2)得到的多糖聚合物膜置于真空干燥箱中，在室温至300℃条件下干燥，去除痕量溶剂；(4)将干燥后的步骤(3)得到的多糖聚合物膜浸泡在液体电解质中1分钟至24小时，得到多糖聚合物电解质。2.根据权利要求1所述的基于多糖材料的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的溶解过程，是在室温下搅拌溶解4小时-6小时。3.根据权利要求1所述的基于多糖材料的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的液体电解质由电解质锌盐、锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铝盐溶解于碳酸酯、醚或纯水中或为离子液体构成，浓度在0.1mol l-1-50mol l-1之间。4.根据权利要求3所述的基于多糖材料的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述锌盐包括硫酸锌(znso4)、乙酸锌((ch3coo)2zn)、三氟甲磺酸锌(zn(cf3so3)2)、氯化锌(zncl)、硝酸锌(zn(no3)2)其中的一种或混合物；锂盐包括六氟磷酸锂(lipf6)、四氟硼酸锂(libf4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(litfsi)、双氟磺酰亚胺锂(lifsi)其中的一种或混合物；钠盐包括高氯酸钠(naclo4)、六氟磷酸锂(napf6)、双三氟甲烷磺酰亚胺钠(natfsi)、硫酸钠(na2so4)、乙酸钠(ch3coona)、双氟磺酰亚胺钠(nafsi)其中的一种或混合物；钾盐包括高氯酸钾(kclo4)、六氟磷酸钾(kpf6)、四氟硼酸钾(kbf4)、六氟砷酸钾(kasf6)、双三氟甲烷磺酰亚胺钾(ktfsi)、二(三氟甲基磺酰)亚胺钾(kn(cf3so2)2)其中的一种或混合物；钙盐包括六氟磷酸钙(ca(pf6)2)、氯化钙(cacl2)、硫酸钙(caso4)、三氟甲磺酸钙((cf3so3)2ca)、高氯酸钙(ca(clo4)2)其中的一种或混合物；铝盐包括三氟甲磺酸铝(al(otf)3)、氯化铝(alcl3)、硝酸铝(al(no3)3)、硫酸铝(al2(so4)3)其中的一种或多种盐混合而成。5.根据权利要求3所述的基于多糖材料的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述的溶剂碳酸酯、醚或纯水，包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、乙二醇乙二醚、四氢呋喃、二氧五环、纯水中的一种或多种。6.基于多糖材料的聚合物电解质，其特征在于，通过以下步骤制备，(1)将多糖溶解于溶剂中，得到均一澄清溶液；(2)通过浇铸法、涂覆法、热压法、冷冻干燥法、静电纺丝法、相转换法、浸渍法、发泡法或者bellcore法制得的多糖聚合物膜的厚度控制在5-500μm；(3)将步骤(2)得到的多糖聚合物膜置于真空干燥箱中，在室温至300℃条件下干燥，去除痕量溶剂；(4)将干燥后的步骤(3)得到的多糖聚合物膜浸泡在液体电解质中1分钟至24小时，得到多糖聚合物电解质。7.根据权利要求6所述的基于多糖材料的聚合物电解质，其特征在于，所述的多糖包括但不限于壳聚糖、淀粉、海藻酸钠、海藻酸锌、琼脂、菊糖、醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠。8.根据权利要求6所述的基于多糖材料的聚合物电解质，其特征在于，所述步骤(1)中
的溶解过程，是在室温下搅拌溶解4小时-6小时。9.根据权利要求6所述的基于多糖材料的聚合物电解质，其特征在于，所述步骤(4)中的液体电解质由电解质锌盐、锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铝盐溶解于碳酸酯、醚或纯水中或为离子液体构成，浓度在0.1mol l-1-50mol l-1之间。10.根据权利要求6-9所述的基于多糖材料的聚合物电解质的应用包含但不限于电池、燃料电池、超级电容器、液流电池。

技术总结
本发明属于高分子材料和能源存储领域，具体涉及多糖基聚合物电解质制备及其电化学储能系统中(包含但不限于电池(含二次电池)、燃料电池、超级电容器、液流电池等)的应用。该类凝胶聚合物电解质是由多糖聚合物膜和相应电池所需的电解液进行容纳吸收组成。本发明涉多糖凝胶聚合物电解质的制备方法，其方法制备工艺简单，成本低廉，制备过程环保。该凝胶电解质不但具有力学性能好、生产成本低的特点，而且其在电化学储能系统应用中体现了高离子电导率，离子迁移数优异，循环性能好，安全性能高，可用于大容量、高功率、高能量密度等优点。此类多糖基聚合物电解质能够广泛应用到电化学储能系统中。能系统中。能系统中。


技术研发人员：朱玉松 张兴鹏 李紫嫣 王雨琦 姚汪兵 林有芹 宋金保
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/8/30