1.一种用于固态锂电池的气凝胶增强复合电解质薄膜,其特征在于,所述薄膜包括三维多孔气凝胶骨架、固态电解质复合物和锂盐纳米晶;
其中所述三维多孔气凝胶骨架由无机氧化物纳米颗粒与聚合物前驱体通过溶胶‑凝胶法制得,所述三维多孔气凝胶骨架孔径呈梯度分布;
所述固态电解质复合物填充在所述三维多孔气凝胶骨架的孔隙中,所述固态电解质复合物包括锂镧锆氧纳米线和聚氧化乙烯‑锂盐复合基体,其中所述锂镧锆氧纳米线沿着薄膜厚度方向定向排列;
所述锂盐纳米晶原位生长在所述三维多孔气凝胶孔壁的表面;
所述三维多孔气凝胶骨架与所述固态电解质复合物的质量比为1:3‑1:15;
所述锂镧锆氧纳米线表面包覆有Li3PO4界面层,所述Li3PO4界面层的厚度为1‑5nm;
所述锂盐纳米晶粒径为10‑50nm;所述锂盐纳米晶为LiTFSI或LiFSI中的任意一种;
所述无机氧化物纳米颗粒为SiO2‑Al2O3核壳结构;所述SiO2为内核,其粒径为20nm;所述Al2O3为外壳,所述Al2O3厚度为5nm。
2.根据权利要求1所述的气凝胶增强复合电解质薄膜,其特征在于,所述所述Al2O3外壳2
表面经含氟硅烷偶联剂修饰,接枝密度为1.2‑2.5个/nm。
3.一种如权利要求1‑2任一项所述的气凝胶增强复合电解质薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将无机氧化物纳米颗粒分散于聚合物前驱体溶液中,经溶胶‑凝胶反应后,采用超临界CO2干燥法形成具有梯度孔径的三维多孔气凝胶骨架;
随后在所述三维多孔气凝胶骨架的孔壁表面通过化学气相沉积法生长锂镧锆氧纳米线,控制生长温度为600‑800℃;
将聚氧化乙烯‑锂盐复合基体与锂盐纳米晶熔融后注入气凝胶孔隙,同时施加轴向磁场,使锂镧锆氧纳米线沿薄膜厚度方向定向排列;
随后辊压与退火后即得。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述锂镧锆氧纳米线的生长采用乙酰丙酮镧、锆酸四丁酯和锂箔作为前驱体,载气为高纯氩气,生长速率为100‑200nm/min。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述磁场的施加方向与薄膜厚度方向一致,并同步施加20‑40kHz的超声处理,以促进锂镧锆氧纳米线的定向排列。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述超临界CO2干燥采用梯度降压法:先以2‑5℃/min升温至50‑60℃,维持压力10‑15MPa持续2h,再以0.1‑0.5MPa/min的速率降压。