本发明涉及一种全固态电池固态电解质的制备方法及其应用，具体涉及一种利用研磨发制备出x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维作为固态电解质添料的固态电解质，属于材料物理领域。
背景技术：
1、全固态电池是一种新型的电池技术，它的研究背景主要源于传统锂离子电池存在的一些问题。锂离子电池在电动汽车、储能设备、智能手机等领域有着巨大的市场潜力，但是它们存在着容量衰减、安全性差、成本高等问题。因此，研究人员开始探索新型电池技术，全固态电池就是其中之一。
2、固态电解质膜作为固态电池的核心部件之一，其具有不可燃、无腐蚀、无挥发等特性，分解温度大幅提升，可大幅降低热失控风险。而且，固态电解质兼容高比容量的正负极，可大幅提升电池的能量密度，从而提高电池的续航能力固态电解质的化学稳定性更高，可以抵抗更高的温度和电压，延长电池的使用寿命。然而，固态电解质和部分稀有金属原材料价格较高，叠加高能量密度使用的高活性正负极材料尚未成熟，以及全固态对生产工艺、成本和质量控制也提出了更严苛的要求，导致全固态锂电池的制造成本较高。与金属锂相比，钠和锌的资源在地球上储量丰富，因此开发全固态钠/锌电池的成本相对较低。此外，锌金属电池还具有高容量和能量密度、良好的性能稳定性以及环保和可回收性等优势。
3、综上所述，全固态锂/钠/锌金属电池作为新型电池技术，在安全性、能量密度、寿命和环保性等方面具有显著优势，但也存在制造成本高、技术不成熟等挑战。但是，随着科技的不断进步和研究的深入，固态电池有望成为一种具有广泛应用前景的新型电池技术。它可以应用于电动汽车、储能系统、智能手机等领域，为人们的生活带来更加便捷和高效的能源解决方案。
4、基于此，本专利提出了一种固态电解质及其对应全固态电池的制备方法，采用x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维作为添料制备得到一种新型复合固态电解质。其中x型沸石是一种重要的微孔硅铝沸石，在化工和石油化工上已实现大规模工业应用，能够有效吸附锌离子，而纤维素纳米纤维具有在三维空间上高度交联的网状结构，能够提供更多的离子迁移通道；将x型沸石与纤维素纳米纤维复合后作为添料可以显著提高有机固态电解质的离子电导和机械强度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供了一种固态电解质以及对应全固态电池的制备方法。
2、本发明实现目的的技术方案为：
3、一种固态电解质以及对应全固态电池的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将x型多孔沸石通与纤维素纳米纤维通过研磨混合均匀；
5、(2)通过所述x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维采用液压机将其压成薄膜；
6、(3)将聚氧化乙烯(peo)与金属盐溶解于有机溶剂中形成均匀溶液；
7、(4)将所述聚氧化乙烯(peo)与锂/钠/锌金属盐的溶液浇筑到所述x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维薄膜上，经固化与干燥得到固态电解质膜。
8、(5)将所述固态电解质、正极材料、与锂/钠/锌金属负极组装得到全固态电池。
9、优选地，将所述x型多孔沸石粉末和纤维素纳米纤维按照1～5:1～5的质量进行混合，在真空干燥箱中干燥24h后用液压机压3-5min，浇注5～30wt.％的peo-金属盐溶液制备固态电解质。
10、本发明的有益效果为:
11、提供一种固态电解质以及对应全固态电池的制备方法，通过研磨法将多孔x型沸石与纤维素纳米纤维复合后再与相应的电解质金属盐以及纤维素纳米纤维复合，制备出兼具优异离子电导率和一定机械强度的固态电解质。制备方法简单，获得的电解质适用于大规模生产和卷对卷电池绕制工艺。该方法制备出固态金属电池具有很好的电化学性能，该方法的提出对全固态电池的产业化发展提供了一条崭新可靠的制备工艺。更进一步地，利用本发明方案获得的x型沸石固态电解质可以应用于多种固态能源器件中，具有普适性。
1.一种应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤，步骤一：将x型多孔沸石通与纤维素纳米纤维通过研磨混合均匀后采用液压机将其压成固体薄膜；步骤二：将聚氧化乙烯(peo)与电解质金属盐溶解于有机溶剂中形成均匀溶液后浇注到所述x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维膜上，经固化与干燥得到固态电解质膜。步骤三：将正极材料、所述x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维复合固态电解质与锂/钠/锌负极组装得到全固态电池。
2.根据权利要求1所述的应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤一制备x型多孔沸石/纤维素纳米纤维的方法为：将x型沸石与纤维素纳米纤维按照1～10:1的质量比在研钵中研磨1～10h后采用液压机将其压成x型沸石/纤维素纳米纤维固体薄膜。
3.根据权利要求1所述的应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤二制备复合固态电解质膜的方法：称取0.1～10.0g peo和0.1～10.0g电解质金属盐溶于1～25g乙腈中，然后用刮刀将peo-电解质金属盐溶液刮涂在步骤一得到的x型沸石/纤维素纳米纤维膜上，在25～100℃真空烘箱中烘干1～24h后得到厚度约为20～100μm复合固态电解质。
4.根据权利要求1所述的应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤三将正极材料、所述x型多孔沸石粉末/纤维素纳米纤维复合固态电解质与锂/钠/锌负极组装得到全固态电池的方法为：将正极浆料涂覆于上述的固态电解质上，50～120℃保温1～12h烘干得到含有正极和固态电解质的复合膜。将所得正极/固态电解质复合膜裁成直径为19mm的圆片，在手套箱中与锂/钠/锌负极片装配成固态全电池进行电化学性能测试。
5.根据权利要求4所述的应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述正极浆料的涂覆厚度为0.01～0.1mm。
6.根据权利要求4所述的应用于全固态电池中的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述正极材料：导电剂：粘结剂的质量比为7～8.5：0.5～2：1。
