CN113270639B - 一种peo基固态电解质及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于固态电解质的技术领域，具体涉及一种PEO基固态电解质及其制备方法和应用。所述PEO基固态电解质的制备为采用原位生长的方法，将MOFs生长在静电纺丝纤维表面，将离子液体灌入MOFs的管道中，最后用PEO浇筑即得到固态电解质；所述静电纺丝纤维包括聚丙烯腈纤维薄膜。采用了静电纺丝和原位生长技术相结合，制备出ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质，其通过离子液体灌入MOFs后产生的界面润湿效果，提高了电解质的离子电导率，所制备的PEO基固态电解质可以在常温下稳定运行常压及高压电池，并且可以正常运行液态电解液难以运行的有机电池，在新能源固态储能电池领域有较大应用前景。

Description

一种PEO基固态电解质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于固态电解质的技术领域，具体涉及一种PEO基固态电解质及其制备方法和应用。
背景技术
能源为现代人类的生活和生产活动提供必要的能量，作为全球消耗的主要能源，化石能源无法再生且不可重复利用，同时大部分化石能源会在本世纪上半叶消耗殆尽。同时，化石能源的勘探，生产，运输，储存和使用过程中会产生大量温室气体，有毒气体和细微固体颗粒物，威胁全球生态安全。因此，为了缓解全球能源短缺和生态危机，开发与利用太阳能，风能等新能源变得日益迫切，而这些清洁能源的利用都需要安全的，高能量密度的二次电池作为能量存储与转化装置。锂离子电池作为一种高效的储能器件具有能量密度高，输出功率大，电压高，自放电小等优点，研究安全，高能量密度的锂电池对新能源产业具有重要意义。目前广泛采用的锂电池均使用易燃易挥发的液态电解质，此类电池在充放电异常的情况下易产生自燃爆炸等安全事故。此外，液态电解质锂电池封装难度大，难实现薄膜化和高压集成。固态锂电池具有高安全性、高能量密度、低自放电、耐高温等优点，很好地避免液体电解质带来的副作用，提高了电池的服役寿命和安全性。
固态电解质具有高机械性和高稳定性，为下一代安全、高能量的储能电池的发展提供了可能。相比液态电解质，固态电解质具有以下突出优点：首先，固态电解质无泄漏问题，与空气接触稳定，无燃爆危险。其次，易成膜，易叠片的固态电解质电池封装难度小，易实现高压集成和规模化生产。另外，与电解液相比，大多数电解质具有更高的锂离子迁移数，可以有效解决电池的浓差极化问题。在众多固态电解质中，PEO基聚合物固态电解质因其具有高安全性，力学柔性，粘弹型和易成膜等优点，被认为是下一代高能储器件中最具潜力的固态电解质之一。PEO的工作机理主要是锂离子通过不断同PEO长链中的醚氧键发生络合-解络合过程，由PEO的链段运动实现锂离子迁移。因此，PEO链段的运动能力很大程度上决定了PEO基固态电解质的离子电导率。但是，纯PEO室温下易结晶，锂盐在无定形相中的溶解度低，载流子浓度低，锂离子迁移数小，PEO基电解质的室温离子电导率仅为10-7S·cm-1，无法运行电池。金属有机框架(MOFs)作为一种多孔配位聚合物具很高的可设计性，在气体吸附、药物传递、催化、能量储存等领域得到了广泛的研究。MOFs作为PEO聚合物电解质的填料可以有效地增加锂盐的解离和聚合物的节段迁移率，增强流动离子和迁移途径，有助于提高锂离子导电性。如Liu等人通过添加MOF-5作为PEO填料实现了固态电解质电导率由7.36×10-6S·cm-1提升至3.16×10-5S·cm-1。
然而，在传统的MOFs作为PEO固态电解质填料的方法中，MOFs被作为一种塑化剂来减少PEO的结晶区域，增大固态电解质的离子电导率，但研究者普遍忽略了由于MOFs颗粒间产生的晶体界面对锂离子传输的阻碍以及MOFs与PEO聚合物接触时存在的严重的界面问题，这些都会严重降低聚合物固态电解质传到锂离子的性能，使其只能在大于60℃的高温环境下运行，无法实际应用；其次，MOFs之间由于晶体界面的影响，锂离子无法通过，并且添加MOFs的总量有限，易局部团聚，降低电解质离子电导率；另外，目前MOFs共混PEO基固态电解质普遍无法在常温下运行。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种PEO基固态电解质及其制备方法和应用，将MOFs密致生长在静电纺丝纤维表面，克服晶体界面阻抗对于锂离子传输的影响，接着将离子液体灌入MOFs的管道中并用PEO浇筑得到固态电解质，通过离子液体灌入MOFs后产生的界面润湿效果，提高了电解质的离子电导率。
本发明的技术内容如下：
本发明提供了一种PEO基固态电解质，所述PEO基固态电解质的组成包括静电纺丝纤维、MOFs、离子液体以及PEO，形成网格结构；
所述PEO基固态电解质的制备为采用原位生长的方法，将MOFs生长在静电纺丝纤维表面，将离子液体灌入MOFs的管道中，最后用PEO浇筑即得到固态电解质；
所述静电纺丝纤维包括聚丙烯腈纤维薄膜。
本发明还提供了一种PEO基固态电解质的制备方法，包括如下步骤：
1)静电纺丝纤维薄膜的制备：将静电纺丝聚合物(PAN)与二甲基咪唑混合溶解，之后进行静电纺丝工艺，干燥得到静电纺丝纤维薄膜(PAN)；
2)ZIF-静电纺丝纤维薄膜的制备：将步骤1)制得的静电纺丝纤维薄膜置于水合锌盐溶液中浸泡，取出薄膜置于二甲基咪唑溶液中静置，用甲醇冲洗，150℃下烘干隔夜，得到ZIF-静电纺丝纤维薄膜(ZIF/PAN)；
3)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜的制备：将锂盐溶于离子液体中形成离子溶液(IL)，干燥挥发多余有机溶液，将离子溶液滴加到步骤2)所制备的ZIF-静电纺丝纤维薄膜，形成ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜(ZIF/PAN/IL)；
4)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质的制备：将聚环氧乙烷和锂盐溶解，将得到的溶液滴加于步骤3)的ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜中，真空干燥得到ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质(ZIF/PAN/IL/PEO)；
步骤1)所述的静电纺丝工艺的纺丝电压为10～13kV，流速为0.8～1.2mL/h；
步骤1)所述静电纺丝聚合物包括聚丙烯腈(PAN)；
步骤2)所述水合锌盐包括水合乙酸锌或水合硝酸锌，溶于有机溶液中得到水合锌盐溶液；
步骤3)和步骤4)所述的锂盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂；
步骤3)所述的离子溶液包括1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM][TFSI])。
本发明的有益效果如下：
本发明的PEO基固态电解质，采用原位生长的方法，将MOFs密致生长在静电纺丝纤维表面(ZIF/PAN)，克服晶体界面阻抗对于锂离子传输的影响，接着将离子液体灌入MOFs的管道中并用PEO浇筑得到固态电解质(ZIF/PAN/IL/PEO)，将其用于装配电池时，MOFs受到挤压液体溢出润湿MOFs与PEO间的界面，促进锂离子传输，相比现有技术，不仅能够提高电池导电率，还能够用于常温下的电池运行；
本发明的PEO基固态电解质的制备方法，采用了静电纺丝和原位生长技术相结合，制备出ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质，其通过离子液体灌入MOFs后产生的界面润湿效果，提高了电解质的离子电导率，所制备的PEO基固态电解质可以在常温下稳定运行常压及高压电池，并且可以正常运行液态电解液难以运行的有机电池，在新能源固态储能电池领域有较大应用前景。
附图说明
图1为本发明ZIF-静电纺丝纤维薄膜的电镜图；
图2为本发明ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质的电镜图；
图3为本发明PEO基固态电解质与其他电解质的性能对比图；
图4为本发明PEO基固态电解质应用于电池的性能图。
具体实施方式
以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。
实施例1
一种PEO基固态电解质及其制备：
1)静电纺丝纤维薄膜的制备：取2.346g静电纺丝聚合物粉末聚丙烯腈PAN和1.173g二甲基咪唑(2-MIL)溶解于19.09g N,N二甲基甲酰胺(DMF)中得到橙黄色透明溶液，转入20mL医用注射器中，装入静电纺丝系统，使用型号为25G(外径0.5mm，内径0.31mm)的针头，纺丝电压为10-13kV，流速为0.8-1.2mL/h，每张膜耗费溶液0.7-1.0mL；
将制备的纤维薄膜置于60℃鼓风干燥箱中隔夜烘干得到静电纺丝纤维薄膜(PAN)；
2)ZIF-静电纺丝纤维薄膜的制备：取3.29g水合乙酸锌常温下溶于50mL甲醇溶液，取6.56g二甲基咪唑溶于100mL甲醇溶液中并放置于38℃烘箱中静置30分钟；
取一片尺寸为4cm×5cm静电纺丝纤维薄膜置于乙酸锌溶液中浸泡10分钟，随后将薄膜转移至二甲基咪唑溶液中于38℃烘箱中静置生长3小时得到ZIF/PAN薄膜，并用甲醇冲洗干净，在150℃真空干燥箱中烘干隔夜，得到ZIF-静电纺丝纤维薄膜(ZIF/PAN)；
如图1所示，图中(a-b)为ZIF/PAN纤维薄膜不同放大倍数的电镜图片；可见静电纺丝纤维已被原位生长的ZIF-8纳米颗粒均匀致密地包裹，形成一层紧密地ZIF包覆层。
图(d)为经超声处理后ZIF/PAN纤维SEM图；超声洗涤后，直径为1260nm的ZIF-静电纺丝纤维表面的ZIF包裹层部分脱落，裸露出内部静电纺丝纤维，直径为780nm。
图(c)和(e)为ZIF/PAN纤维选区元素分布图。对ZIF-静电纺丝纤维表面缺陷部分进行能谱表征发现ZIF-8所特有的Zn元素信号消失，而聚丙烯腈包含的C、N、O元素信号出现，表明静电纺丝纤维表面确实包裹了一层致密的ZIF包裹层。
3)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜的制备：取1.435g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(0.5M，LiTFSI)溶于5mL 1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM][TFSI])中形成离子溶液，放于120℃真空干燥箱中隔夜烘干；
在步骤2)得到的ZIF/PAN圆形薄片上滴加12μL离子溶液，并静置12小时，120℃真空干燥隔夜，形成ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜(ZIF/PAN/IL)；
4)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质的制备：取1.836g聚环氧乙烷(PEO)和0.748g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于80mL乙腈中(ACN)，得到PEO/LiTFSI溶液，将其逐滴滴加于ZIF/PAN/IL表面并填充其中的空隙，在室温下静置挥发乙腈，随后置于真空干燥箱中60℃真空干燥12小时得到ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质；
如图2所示，图中(a)为ZIF/PAN/IL/PEO固态薄膜正面电镜图片；可见固态薄膜表面均匀平整，且无明显PEO结晶斑块。
图(d)为ZIF/PAN/IL/PEO固态薄膜背面电镜图片；可见固态薄膜表面状态与正面基本一致，表明PEO完全填充了整片ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜。
图(c)为ZIF/PAN/IL/PEO固态薄膜界面电镜图；电解质薄膜厚度为94.76μm。
图(d-i)ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质截面选区元素分布图。由图可见C、O、Zn、N、F元素在截面均匀分布，证明PEO填充完全。
实施例2
一种PEO基固态电解质及其制备：
1)静电纺丝纤维薄膜的制备：取2.346g静电纺丝聚合物粉末聚丙烯腈PAN和1.173g二甲基咪唑(2-MIL)溶解于19.09g N,N二甲基甲酰胺(DMF)中得到橙黄色透明溶液，转入20mL医用注射器中，装入静电纺丝系统，使用型号为25G(外径0.5mm，内径0.31mm)的针头，纺丝电压为10-13kV，流速为0.8-1.2mL/h，每张膜耗费溶液0.7-1.0mL；
将制备的纤维薄膜置于60℃鼓风干燥箱中隔夜烘干得到静电纺丝纤维薄膜(PAN)；
2)ZIF-静电纺丝纤维薄膜的制备：取3.29g水合硝酸锌常温下溶于50mL甲醇溶液，取6.56g二甲基咪唑溶于100mL甲醇溶液中并放置于38℃烘箱中静置30分钟；
取一片尺寸为4cm×5cm静电纺丝纤维薄膜置于硝酸锌溶液中浸泡10分钟，随后将薄膜转移至二甲基咪唑溶液中于38℃烘箱中静置生长3小时得到ZIF/PAN薄膜，并用甲醇冲洗干净，在150℃真空干燥箱中烘干隔夜，得到ZIF-静电纺丝纤维薄膜(ZIF/PAN)；
3)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜的制备：取1.435g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(0.5M，LiTFSI)溶于5mL 1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM][TFSI])中形成离子溶液，放于120℃真空干燥箱中隔夜烘干；
在步骤2)得到的ZIF/PAN圆形薄片上滴加12μL离子溶液，并静置12小时，120℃真空干燥隔夜，形成ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜(ZIF/PAN/IL)；
4)ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质的制备：取1.836g聚环氧乙烷(PEO)和0.748g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于80mL乙腈中(ACN)，得到PEO/LiTFSI溶液，将其逐滴滴加于ZIF/PAN/IL表面并填充其中的空隙，在室温下静置挥发乙腈，随后置于真空干燥箱中60℃真空干燥12小时得到ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质。
对比例1
一种ZIF/PAN/PEO固态电解质及其制备：
1)静电纺丝纤维薄膜的制备：取2.346g静电纺丝聚合物粉末聚丙烯腈PAN和1.173g二甲基咪唑(2-MIL)溶解于19.09g N,N二甲基甲酰胺(DMF)中得到橙黄色透明溶液，转入20mL医用注射器中，装入静电纺丝系统，使用型号为25G(外径0.5mm，内径0.31mm)的针头，纺丝电压为10-13kV，流速为0.8-1.2mL/h，每张膜耗费溶液0.7-1.0mL；
将制备的纤维薄膜置于60℃鼓风干燥箱中隔夜烘干得到静电纺丝纤维薄膜(PAN)；
2)ZIF-静电纺丝纤维薄膜的制备：取3.29g水合乙酸锌常温下溶于50mL甲醇溶液，取6.56g二甲基咪唑溶于100mL甲醇溶液中并放置于38℃烘箱中静置30分钟；
取一片尺寸为4cm×5cm静电纺丝纤维薄膜置于乙酸锌溶液中浸泡10分钟，随后将薄膜转移至二甲基咪唑溶液中于38℃烘箱中静置生长3小时得到ZIF/PAN薄膜，并用甲醇冲洗干净，在150℃真空干燥箱中烘干隔夜，得到ZIF-静电纺丝纤维薄膜(ZIF/PAN)；
3)ZIF-8/静电纺丝纤维/聚环氧乙烷固态电解质的制备：取1.836g聚环氧乙烷(PEO)和0.748g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于80mL乙腈中(ACN)，得到PEO/LiTFSI溶液，将其逐滴滴加于ZIF/PAN表面并填充其中的空隙，在室温下静置挥发乙腈，随后置于真空干燥箱中60℃真空干燥12小时得到ZIF/PAN/PEO固态电解质。
对比例3
一种PAN/PEO固态电解质及其制备：
1)静电纺丝纤维薄膜的制备：取2.346g静电纺丝聚合物粉末聚丙烯腈PAN和1.173g二甲基咪唑(2-MIL)溶解于19.09g N,N二甲基甲酰胺(DMF)中得到橙黄色透明溶液，转入20mL医用注射器中，装入静电纺丝系统，使用型号为25G(外径0.5mm，内径0.31mm)的针头，纺丝电压为10-13kV，流速为0.8-1.2mL/h，每张膜耗费溶液0.7-1.0mL；
将制备的纤维薄膜置于60℃鼓风干燥箱中隔夜烘干得到静电纺丝纤维薄膜(PAN)；
2)静电纺丝纤维/聚环氧乙烷固态电解质的制备：取1.836g聚环氧乙烷(PEO)和0.748g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于80mL乙腈中(ACN)，得到PEO/LiTFSI溶液，将其逐滴滴加于PAN纤维薄膜表面并填充其中的空隙，在室温下静置挥发乙腈，随后置于真空干燥箱中60℃真空干燥12小时得到PAN/PEO固态电解质。
对比例4
一种ZIF/PEO固态电解质及其制备：
1)ZIF-8的制备：取3.29g水合乙酸锌常温下溶于50mL甲醇溶液；取6.56g二甲基咪唑溶于100mL甲醇溶液中并放置于38℃烘箱中静置30分钟；将乙酸锌溶液缓慢倒入二甲基咪唑溶液中并以300-500转/分钟的转速搅拌3分钟后置于38℃烘箱中静置1小时，得到ZIF-8，用甲醇离心洗净后150℃隔夜真空干燥；
2)ZIF-8/聚环氧乙烷固态电解质(ZIF/PEO)的制备：取0.082gZIF-8加入20mLPEO/LiTFSI溶液中搅拌均匀，并倒入尺寸为10cm×10cm的聚四氟乙烯模板，在60℃下真空干燥，得到ZIF/PEO固态电解质并切成直径16mm的圆形薄片密封保存。
将以上所得固态电解质用于以下各个性能测试：
试验例1：固态电解质离子电导率测试
在氩气氛围的手套箱中(O2＜0.1ppm，H2O＜0.1ppm)，将厚度1.5mm，直径为15.8mm的金属不锈钢片和固态电解质按照正极壳-钢片-固态电解质-钢片-簧片-负极壳的顺序组装好对称电池，并用压片机压紧。将装好的固态电池放入60℃烘箱中静置2小时，取出后用电化学工作站测试固态电解质在25℃～90℃下的交流阻抗谱并计算出离子电导率。
如图3所示，其中，图(a)为ZIF/PAN/IL/PEO、ZIF/PAN/PEO、PAN/PEO、ZIF/PEO和PEO固态电解质在25℃下的交流阻抗图(内部放大图为0-2500Hz的交流阻抗图)；可见ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质显示出最小的阻抗，对应的电导率为1.34×10-4S·cm-1。
图(b)为ZIF/PAN/IL/PEO、ZIF/PAN/PEO、PAN/PEO、ZIF/PEO和PEO固态电解质在30℃-90℃下离子电导率变化图。在温度变化区间内ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质显示出最小的离子电导率波动，表明其在各温度下离子电导率趋于稳定。
试验例2：固态电解质离子迁移数测试
将切好的固态电解质在手套箱内按照正极壳-锂片-固态电解质-锂片-钢片-簧片-负极壳的顺序组装2032电池，在60℃下静置2小时后用电化学工作站测试电池交流阻抗得到R0，频率范围1MHz-0.1Hz。然后测试电池的CA曲线，测试电流为10mV，时间为7500s。记录初始电流I0和稳定电流IS。最后测试电池稳定后的交流阻抗值RS。
如图3所示，图(c)为各固态电解质的活化能对比图；ZIF/PAN/IL/PEO显示出最小的活化能为0.34eV。
图(d-i)为ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质25℃下离子迁移数为0.584，表明电解质对具有较高的传输效率。
试验例3：将固态电解质用于锂对称电池的电化学性能测试
在氩气氛围的手套箱中(O2＜0.1ppm，H2O＜0.1ppm)，将厚度1.5mm，直径为15.8mm的金属锂片用于电池的工作电极和对电极，用上述制备的固态电解质薄膜组装2032扣式电池。测试电流条件为0.2mAh/cm、0.2mA/cm，测试温度为25℃。
如图4所示，其中，图(a)Li||ZIF/PAN/IL/PEO||Li固态对称电池在0.2mAh/cm、0.2mA/cm下长循环图；可见对称电池在室温下可稳定循环700小时并维持较小的极化电压。
图(b)Li||ZIF/PAN/IL/PEO||Li固态对称电池在不同循环圈数后的交流阻抗图；可见在随着循环圈数的增加电池的界面阻抗逐渐减小，表明电极与电解质界面逐渐融合。
试验例4：将固态电解质用于全电池的电化学性能测试
将固态电解质在手套箱内按照正极壳-正极材料-固态电解质隔膜-负极材料-垫片-弹片-负极壳的顺序组装2032全固态电解质全电池。在60℃下静置2小时后使用蓝电的CT-2001A电池测试体系测试在特定的倍率下，全电池的充放电曲线。其中，正极材料的制备:将super P和正极活性物质(磷酸铁锂或NCM811或联二苯醌)放入研钵中研磨均匀后，转移至10mL的玻璃瓶中，加入5％PVDF的NMP溶液，使得混合体系中的正极活性物质，super P和PVDF的质量为6：3：2。将混合体系搅拌均匀后，铺在铝箔上，用200μm的刮刀将混合体系刮成膜，最后将正极材料在100℃真空干燥24h除去有机溶剂。
如图4所示，其中，图(c)Li||ZIF/PAN/IL/PEO||IDAQ固态电池在0.5C倍率下的长循环。由图可见电池稳定循环了200圈，并且没有出现明显的穿梭现象和正极的溶解。
图(d)Li||ZIF/PAN/IL/PEO||NCM811固态电池在0.5C下长循环图。在工作电压在4.3V的NCM811电池中，ZIF/PAN/IL/PEO固态电池可稳定工作，电池能稳定循环150圈。
图(e-f)Li||ZIF/PAN/IL/PEO||LiFePO4固态电池在0.5C和1C倍率下长循环图。由图可见在两种倍率下电池能分别稳定循环320圈和450圈，并且容量保持在140mAh cm-1以上，显示出较好的长循环性能。
由上可见，在室温下，Li||ZIF/PAN/IL/PEO||Li对称电池可稳定循环700小时，并保持12mV的极化电压。另一方面，该电解质在常温下可以成功运行磷酸铁锂常规电池和NCM811高压电池。其中磷酸铁锂电池在1C倍率下可稳定循环450圈，NGM811电池在0.5C倍率下稳定循环150圈。将ZIF/PAN/IL/PEO固态电解质用于穿梭问题严重的IDAQ有机电池时，在0.5C的倍率下，电池可稳定循环200圈，有效抑制了正极材料的溶解。以上实验证明本发明的PEO基固态电解质可以在常温下稳定运行常压及高压电池，并且可以正常运行液态电解液难以运行的有机电池，在新能源固态储能电池领域有较大应用前景。

Claims (2)

1.一种PEO基固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）静电纺丝纤维薄膜的制备：将静电纺丝聚合物PAN与二甲基咪唑混合溶解，之后进行静电纺丝工艺，干燥得到静电纺丝纤维薄膜；
所述的静电纺丝工艺的纺丝电压为10~13 kV，流速为0.8~1.2 mL/h；
2）ZIF-静电纺丝纤维薄膜的制备：将步骤1）制得的静电纺丝纤维薄膜置于水合锌盐溶液中浸泡，取出薄膜置于二甲基咪唑溶液中静置，清洗干燥，得到ZIF-静电纺丝纤维薄膜ZIF/PAN；
3）ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜的制备：将双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中形成离子溶液，将离子溶液滴加到步骤2）所制备的ZIF-静电纺丝纤维薄膜，形成ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜；
4）ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质的制备：将聚环氧乙烷和双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶解，将得到的溶液滴加于步骤3）的ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体薄膜中，真空干燥得到ZIF-8/静电纺丝纤维/离子液体/聚环氧乙烷固态电解质。
2.由权利要求1所述的PEO基固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤2）所述水合锌盐包括水合乙酸锌或水合硝酸锌，溶于有机溶液中得到水合锌盐溶液。
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