[0001] 本发明涉及电化学储能器件领域，尤其是涉及一种多维度无序岩盐、复合材料及其制备方法与应用。

[0002] 锂电池是目前先进电化学存储转换器件的代表之一，随着多元化储能应用对高性能电池的需求不断增加，锂离子电池除了要满足低成本、安全性的需求外，还要满足高能量密度、高功率密度及长循环寿命的性能需求。然而，石墨基锂离子电池受限于负极的容量较‑1低(372mAh g )，层状结构的石墨随着锂离子嵌入/脱嵌的循环次数增加，材料结构易发生坍塌，造成电池循环寿命缩短，极化严重易产生安全隐患。此外，目前商业锂离子电池主要采用有机电解液，其在非常规环境下存在漏液、燃烧、爆炸等安全隐患。

[0003] 迄今为止，人们在寻找和开发锂电池负极材料和电解质方面做了大量的工作。富锂无序岩盐富氧化物和/或含氟氧化物由于其安全的嵌入电位、相对石墨较高的理论容量和快速的锂离子传输，被认为是锂电的有前景的负极材料。然而，由于导电性差和多尺度复杂的渗流网络，面临着巨大的挑战。为了解决这些障碍，许多努力都集中在加入大量导电剂或调整结构和掺杂工程上，以提高离子和电子导电性。这些工作包括使用含氟电解质通过形成低电阻富LiF固体电解质界面(SEI)层来改善离子传输，减小颗粒尺寸，或将聚苯胺预+插入与Li掺杂相结合以扩大嵌Li层。这种策略可以减轻锂离子扩散势垒，但由于惰性成分(粘合剂或聚合物)的掺入，不可避免地牺牲了设备的能量密度。固态电解质可分为无机电解质和聚合物电解质。无机固态电解质方面，目前研究较多的石榴石结构锂离子固态电解‑3 ‑1
质(Li7La3Zr2O12，LLZO)具备高电导率(～10 S cm )，电化学窗口宽(0～4V)等优点，是下一代高安全性固态锂电池的候选电解质材料之一，但其烧结温度较高，通常为1100℃以上，且其易碎特性和高界面电阻极大地阻碍了它们的实际应用。另外，固态聚合物电解质，例如聚苯醚和聚环氧乙烷(PEO)，可以方便地进行加工，但是，纯聚合物电解质的电化学和力学性‑5 ‑10 ‑1
能并不理想，室温离子电导率通常很低(10 ‑10 S cm )，电化学窗口一般也低于3.8V，且它们的杨氏模量一般很低，低于0.4MPa，难以满足实际应用中的不断增长需求。

[0004] 针对以上问题，目前的解决方案主要集中于以下几个方面：1.需提高电极电子和离子协同传递的能力，并增加其化学和机械稳定性。目前的电极均有惰性成分(粘合剂或聚合物)的掺入，不可避免地增加了电极的内阻和降低了电极的能量密度；2.固态电解质无法同时满足高的锂离子迁移数和离子电导率，且杨氏模量较低，无法有效抑制锂枝晶的生长。

[0078] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0079] 一种多维度无序岩盐材料，所述的无序岩盐材料为富锂过渡金属氧化物，其通式为：LixMyOz，0＜x≤5，y＞0，z＞0，M包括铬(Cr)、钒(V)、钼(Mo)、钛(Ti)、铌(Nb)、锰(Mn)、锆(Zr)、镍(Ni)、铁(Fe)、钌(Ru)、铜(Cu)、镁(Mg)、钨(W)、钽(Ta)中的一种或多种；

[0080] 所述的无序岩盐材料为一维无序岩盐纳米线或二维无序岩盐纳米片。

[0081] 作为优选的实施方式之一，所述的富锂过渡金属氧化物中包括含氟富锂过渡金属氧化物，所述含氟富锂过渡金属氧化物的通式：LiaM’bOcFd，0＜a≤5；0＜b≤1；0＜c≤2；0＜d≤2；M’包括铬Cr、V、Mo、Ti、Nb、Mn、Zr、Ni、Fe、Ru、Cu、Mg、W、Ta中的一种或多种中的一种或多种。

[0082] 一种多维度无序岩盐材料的制备方法，包括原位电化学锂化法或化学锂化法；

[0083] 所述原位电化学锂化法为：将一维或二维的过渡金属氧化物组装成半电池，使用含锂电解液进行充放电，在电场作用下将锂离子嵌入过渡金属氧化物中，得到多维度无序岩盐材料；

[0084] 所述化学锂化法为：强还原性的含锂试剂与一维或二维的过渡金属氧化物进行氧化还原反应，将活性锂转移到过度金属氧化物中，得到多维度无序岩盐材料。

[0085] 作为优选的实施方式之一，将一维或二维的过渡金属氧化物组装成半电池，使用‑1含锂电解液从开路电压开始放电至0.01～0.05V，以0.05～0.5A·g 的电流密度充电至2.4～2.6V在电场作用下将锂离子嵌入过渡金属氧化物中，进而合成多维度无序岩盐材料，[0086] 所述过渡金属氧化物包括TiO2、V2O5、Nb2O5、MoO3、ZrO2、MnO、Mn2O3、NiO、Ni2O3、FeO和Fe2O3中的一种或多种，

[0087] 所述半电池还包括括负极壳、弹片、垫片、电解液、隔膜、电解液、锂片、正极壳，所述一维或二维的过渡金属氧化物位于所述垫片和电解液之间；

[0088] 所述含锂电解液包括六氟磷酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂；

[0089] 所述过渡金属氧化物与含锂电解液的摩尔比为1：(1～2)；

[0090] 在所述化学锂化法中：

[0091] 所述的强还原性的含锂试剂包括正丁基锂溶液、乙基锂溶液、苯基锂溶液、甲基锂溶液；

[0092] 所述过渡金属氧化物与含锂溶液的摩尔比为1：(3～4)。

[0093] 一种多维度无序岩盐复合材料，包括上述的一种多维度无序岩盐材料，还包括导电碳基材料或非导电聚合物；

[0094] 所述多维度无序岩盐材料和导电碳基材料相互交联得到自支撑结构的多维度无序岩盐复合电极，其中所述导电碳基材料作为导电材料，多维度无序岩盐材料作为活性物质；其中所述导电碳基材料作用是支撑结构和提供电子传导路径，多维度无序岩盐材料作用是提供锂离子的存储位点和改善锂离子的传输动力学。

[0095] 所述的非导电聚合物包裹所述多维度无序岩盐材料，得到多维度无序岩盐复合固态电解质，其中所述无序岩盐复合电极作为活性填料，所述非导电聚合物为基底。

[0096] 作为优选的实施方式之一，所述的导电碳基材料包括碳纳米管、石墨烯、活性炭或MXene；

[0097] 所述的多维度无序岩盐复合材料中多维度无序岩盐材料的质量分数为65％～95％，所述的导电碳基材料的质量分数比为5％～35％；

[0098] 所述非导电聚合物包括聚丙烯酸乙烯酯、聚碳酸亚乙烯酯、聚丙烯腈；

[0099] 所述的多维度无序岩盐复合材料中多维度无序岩盐材料的质量分数为65％～95％，所述的非导电聚合物的质量分数为5％～35％。

[0100] 一种多维度无序岩盐复合材料的制备方法，所述的多维度无序岩盐复合电极的制备过程为：将过渡金属氧化物前驱体、模板剂、导电碳基材料以及溶剂混合后进行水热反应，反应完成后锂化，得到多维度无序岩盐复合电极；

[0101] 所述的多维度无序岩盐复合固态电解质的制备过程为：将非导电聚合物浇筑到所述多维度无序岩盐材料上，进行原位聚合反应，得到多维度无序岩盐复合固态电解质。

[0102] 作为优选的实施方式之一，在所述多维度无序岩盐复合电极的制备过程中：

[0103] 所述多维度无序岩盐复合电极包含质量分数为0.5％～2％的过渡金属氧化物前驱体、质量分数为1％～5％的模板剂、质量分数为0.1％～0.5％的导电碳基材料以及质量分数为95％～98％的溶剂，

[0104] 所述的过渡金属氧化物前驱体包括偏钒酸铵、偏钨酸铵、偏钼酸铵、钒酸钾或钒酸钠，

[0105] 所述的模板剂包括聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物、四丙基氢氧化铵、柠檬酸、聚乙烯醇或聚乙二醇，

[0106] 所述的溶剂为水，

[0107] 所述的水热反应的温度为100～300℃，

[0108] 所述锂化的方式为原位电化学锂化法或化学锂化法，

[0109] 所述混合为搅拌混合，时间为12～48h；

[0110] 所述导电碳基材料在混合前进行改性酸化处理。

[0111] 作为优选的实施方式之一，对所述导电碳基材料进行改性酸化，其具体过程为：将导电碳基材料、浓硝酸和浓硫酸混合，搅拌、过滤、真空干燥、高速剪切分散。

[0112] 作为优选的实施方式之一，所述原位电化学锂化法的具体过程为：将所述无序岩盐复合材料组装为半电池，使用含锂电解液进行充放电，在电场作用下将锂离子嵌入无序岩盐基复合材料中，得到无序岩盐复合电极；

[0113] 所述半电池还包括负极壳、弹片、垫片、电解液、隔膜、电解液、锂片、正极壳，所述无序岩盐基复合材料位于所述垫片和电解液之间；

[0114] 所述含锂电解液包括六氟磷酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂；

[0115] 所述无序岩盐基复合材料与含锂电解液的摩尔比为1：(1～2)；

[0116] 所述化学锂化法的具体过程为：将所述无序岩盐基复合材料在惰性气氛下与强还原性的含锂试剂混合反应，得到无序岩盐复合电极；

[0117] 所述的强还原性的含锂试剂包括正丁基锂溶液、乙基锂溶液、苯基锂溶液、甲基锂溶液；

[0118] 所述无序岩盐基复合材料与含锂溶液的摩尔比为1：(3～4)。

[0119] 作为优选的实施方式之一，对所述导电碳基材料进行改性酸化过程中，搅拌的时间为30～80min，真空干燥的温度为60～100℃，时间为6～24h，高速剪切分散的时间为10～60s。

[0120] 作为优选的实施方式之一，所述多维度无序岩盐复合电极的制备过程为：将过渡金属氧化物、模板剂、导电碳基材料以及溶剂混合搅拌、水热反应、洗涤、干燥后抽滤成膜，对膜片进行锂化得到多维度无序岩盐复合电极。

[0121] 所述多维度无序岩盐复合材料中包含的多维度无序岩盐材料除了一维或二维结构，还可以是三维结构。

[0122] 作为优选的实施方式之一，所述的多维度无序岩盐复合固态电解质的制备过程：

[0123] 所述原位聚合反应的温度为60～90℃，优选为70～80℃。

[0124] 作为优选的实施方式之一，所述的非导电聚合物包括质量分数为0.5％～2％的单体、质量分数为1％～5％的交联剂、质量分数为0.1％～0.5％的锂盐、质量分数为95％～98％的引发剂。

[0125] 作为优选的实施方式之一，所述单体包括丙烯酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯；

[0126] 所述交联剂包括乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯；

[0127] 所述锂盐包括双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂；

[0128] 所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯。

[0129] 作为优选的实施方式之一，所述非导电聚合物的制备过程为：将单体、交联剂、锂盐、引发剂在40～80℃温度下混合均匀，得到非导电聚合物。

[0130] 一种多维度无序岩盐复合材料在电化学储能器件领域的应用，所述电化学储能器件包括锂金属电池、锂离子电池、超级电容器、锂空气电池、固态电解质。

[0131] 除非特别说明，本发明采用的试剂，方法，仪器和设备为本领域常规试剂，方法，仪器和设备。

[0132] 以下各实施例中，所采用的测试方法如下：

[0133] 场发射扫描电子显微镜测试(SEM)，采用JSM‑7800F设备型号。将无序岩盐基复合材料粘附在导电胶上面，然后喷金15s来提高材料的导电性，观察其表面形貌。

[0134] 透射电子显微镜测试(TEM)，采用美国赛默飞FEI Talos F200s设备型号。将无序岩盐基复合材料用乙醇超声分散，观察其表面形貌。

[0135] 电化学测试：

[0136] 恒电流充放电法(GC)：恒电流充放电法是研究电化学性质的重要方法。其工作原理主要是检查恒定电流条件下各种电极的充电和放电过程，记录电极不同功率电平随时间的变化，并通过分析和研究各种电极的充电和放电特性来确定比容量、库伦效率、能量效率等一系列参数，以此来判断材料电化学性能的好坏。采用武汉蓝电CT2001A型电池测试系统进行恒电流充放电测试。

[0137] 以下各实施例中，所述聚偏二氟乙烯(PVDF)的CAS号为24937‑79‑9，Average Mw～534,000by GPC,powder，购自上海麦克林生化科技股份有限公司；多壁碳纳米管(CNTs)的CAS号为1333‑86‑4，纯度98％，长度0.5‑2微米，购自先丰纳米材料科技有限公司；聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)的CAS号为106392‑12‑5，Average Mw～5,
800，购自Sigma‑Aldrich；丙烯酸乙烯酯的CAS号为105‑38‑4，纯度98％+，购自Adamas；乙二醇二甲基丙烯酸酯的CAS号为97‑90‑5，纯度97％，购自TCl；双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂的CAS号为90076‑65‑6，纯度98％+，购自Adamas；琥珀腈的CAS号为110‑61‑2，纯度99％+，购自Adamas；偶氮二异丁腈的CAS号为78‑67‑1，纯度98％+，购自Adamas，硝酸锂的CAS号为7790‑
69‑4，纯度99％+，购自Adamas；碳酸镍的CAS号为3333‑67‑3，纯度98％，购自Alfa；氟化锂的CAS号为7789‑24‑4，纯度99.99％，购自Adamas。

[0138] 实施例1

[0139] 本实施例提供一种一维无序岩盐复合电极及其制备方法，其制备过程为：

[0140] (1)在1L的烧瓶中，加入12g多壁CNTs与100mL质量分数为65％的浓硝酸(HNO3)和300mL质量分数为98％的浓硫酸(H2SO4)混合，边冷凝回流，边剧烈搅拌酸化100分钟。然后，反应混合溶液用去离子水稀释，过滤后将上层滤渣重新分散在水中，重复这一过程，直到滤液的pH值在中性附近，得到改性酸化的多壁CNTs。接着，将改性酸化后的多壁CNTs在真空干燥箱中80℃干燥24h。接着，将10g干燥后改性酸化后的多壁CNTs通过高速剪切机分散70s后，体积约膨胀250％，取分散后的多壁CNTs在80℃下干燥备用。

[0141] (2)将0.25g的表面活性剂P123(EO20PO70EO20，Ma＝5800，聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物)分散在15mL去离子水中，向烧杯中加入改性酸化后的0.078g多壁CNTs搅拌、超声24h；接着，依次缓慢加入0.5mL 2mol/L的盐酸(HCl)、0.15g的偏钒酸铵(NH4VO3)，在超声下混合10分钟，剧烈搅拌24h后，将混合物转移到50mL聚四氟乙烯的水热反应釜中，然后，将反应釜放入鼓风干燥箱中，加热到120℃，保温24h。所得到的沉淀物用水和丙酮过滤并冲洗多次，将冲洗干净的膜片在80℃下真空干燥12h，得到中间体，命名为一维V2O5/CNT。

[0142] (3)将厚度为50μm的一维V2O5/CNT直接组装在半电池中，其中电极是Li片(厚：1.0mm，直径：15.8mm)，电解液是1M LiPF6(EC:DEC,v/v＝1:1)。将组装好的半电极从开路电压放电至0.01V，然后以0.1A/g的电流密度充电至2.5V，制备得到通过电化学锂化的一维无序岩盐复合电极，命名为LVO/CNT电极，其中LVO的质量分数为65％，CNT的质量份数为35％。

[0143] 其SEM和TEM图像如图1和图2所示，在深度锂化后，CNT和LVO纳米线之间紧密接触。

[0144] 实施例2

[0145] 本实施例提供一种一维无序岩盐复合固态电解质及其制备方法(LSPE)，其制备过程为：

[0146] (1)将0.15g丙烯酸乙烯酯单体、0.15g乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂、0.3g双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、0.5g琥珀腈固态晶体增塑剂和0.005g偶氮二异丁腈引发剂预混合以形成均匀的非导电聚合物。

[0147] (2)将0.25g的表面活性剂P123分散在15mL去离子水中；接着，依次缓慢加入0.5mL 2moL/L的盐酸(HCl)、0.15g的偏钒酸铵(NH4VO3)，在超声下混合10分钟，剧烈搅拌24h后，将混合物转移到50mL聚四氟乙烯的水热反应釜中，然后，将反应釜放入鼓风干燥箱中，加热到
120℃，保温24h。所得到的沉淀物用水和丙酮过滤并冲洗多次，将冲洗干净的膜片在80℃下真空干燥12h，得到纯的V2O5纳米线膜，即一维无序岩盐材料。

[0148] (3)将V2O5纳米线膜冲成直径为16mm的小圆片，使用正丁基锂作为锂化试剂，将冲好的圆片浸泡到1.2M的正丁基锂溶液中(正丁基锂和V2O5纳米线膜的摩尔比是3:1)，持续2h，反应过程中V2O5纳米线膜的颜色由绿色变成黑色；反应完成后用正己烷洗涤3次，并在室温下真空干燥10分钟。制备得到通过化学锂化的一维无序岩盐材料，命名为DRS‑LixV2O5纳米线膜。

[0149] (4)将聚合物前驱体溶液均匀浇筑到DRS‑LixV2O5纳米线膜上，然后放在玻璃板上，在65℃下保持24h以引发聚合，得到一维无序岩盐复合固态电解质(LSPE)，其中聚合物的质量分数为20％，DRS‑LixV2O5的质量分数为80％。

[0150] 将上述得到的复合固态电解质组装成扣式电池，进行电化学测试。

[0151] 实施例3

[0152] 本实施例提供一种二维无序岩盐复合电极及其制备方法，其制备过程为：

[0153] (1)将10ml 12mol/L的盐酸(HCl)和1.4g的氟化锂(LiF)溶解在10ml的去离子水中来制备水溶液。将2.0g Ti3AlC2粉末与LiF/HCl水溶液缓慢混合，并在35℃下连续搅拌24小时。然后，将所得产物彻底洗涤4‑5次，直至pH值达到6，将产物在250ml去离子水中重新超声分散1小时，超声完毕后以3500rpm离心1小时。收集含有分散良好的MXene纳米片的上清液。

[0154] (2)通过将0.72g商业V2O5粉末(Sigma‑Aldrich)与60ml去离子水混合来制备水性分散液。将5ml 30％ H2O2缓慢滴入V2O5分散液中，将混合溶液持续搅拌2小时。当溶液颜色从棕黄色变为深红色，立即将混合液密封并在190℃下水热反应15小时，形成棕色的V2O5凝胶。

[0155] (3)将V2O5凝胶和MXene的悬浮液混合均匀，V2O5的含量分别控制为60wt％，MXene/V2O5混合液的浓度保持在2mg/mL。然后，将所得的MXene/V2O5均相分散体冷冻干燥过夜，得到垂直排列的MXene/V2O5气凝胶。

[0156] (4)对垂直取向的气凝胶进行机械冲片，将厚度为50μm的二维MXene/V2O5直接组装在半电池中，其中电极是Li片(厚：1.0mm，直径：15.8mm)，电解液是1M LiPF6(EC:DEC,v/v＝1:1)。将组装好的半电极从开路电压放电至0.01V，然后以0.1A/g的电流密度充电至2.5V，制备得到通过电化学锂化的多维度无序岩盐复合电极，命名为LVO/MXene电极。

[0157] 将上述得到的电极组装成扣式电池，进行电化学测试。

[0158] 实施例4

[0159] 本实施例提供一种一维无序岩盐复合电极及其制备方法，与实施例1相比，区别在于，LVO的质量分数为95％，CNT的质量份数为5％。

[0160] 实施例5

[0161] 本实施例提供一种一维度无序岩盐复合电极及其制备方法，与实施例1相比，区别在于，LVO的质量分数为80％，CNT的质量份数为20％。

[0162] 实施例6

[0163] 本实施例提供一种一维无序岩盐复合固态电解质及其制备方法，与实施例2相比，区别在于，聚合物的质量分数为35％，DRS‑LixV2O5的质量分数为6％。

[0164] 实施例7

[0165] 本实施例提供一种一维无序岩盐复合固态电解质及其制备方法，与实施例2相比，区别在于，聚合物的质量分数为5％，DRS‑LixV2O5的质量分数为95％。

[0166] 实施例8

[0167] 本实施例提供一种多维度无序岩盐复合固态电解质及其制备方法，与实施例2相比，区别在于，聚合物的质量分数为10％，DRS‑LixV2O5的质量分数为90％。

[0168] 对比例1

[0169] 本对比例提供一种通过粉末V2O5作为锂离子电池负极材料(Bulk‑LVO)及其制备方法与应用，其制备过程为：

[0170] (1)称取1.5gV2O5粉末(Sigma‑Aldrich，>99.96％)、0.3g导电碳黑(Super P)和0.2g粘合剂(PVDF)用研钵和研磨棒研磨均匀混合，然后，将粉末混合物分散在N‑甲基吡啶烷酮溶液中，使用行星搅拌器以1800转/分钟的速度搅拌2小时。

[0171] (2)使用刮刀涂覆在铜箔(9μm)上，然后，将涂覆好的电极在80℃下真空干燥12h，‑2用纽扣电池切片机切成12mm的电极圆片，其活性物质负载约为2mg cm 。将电极和锂片‑1
(0.45μm)组装成半电池，该电池在0.1Ag 电流密度下放电至0.01V，得到钒酸锂电极(Bulk‑LVO)。

[0172] 将上述得到的电极组装成锂离子半电池，以高氯酸钠溶液为电解质，进行电化学测试。

[0173] 对比例2

[0174] 本对比例提供一种聚合物固态电解质(SPE)及其制备方法与应用，其制备过程为：

[0175] (1)将0.15g丙烯酸乙烯酯单体、0.15g乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂、0.3g双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、0.5g琥珀腈固态晶体增塑剂和0.005g偶氮二异丁腈引发剂预混合以形成均匀的前驱体溶液。

[0176] (2)将前驱体溶液浇筑到玻璃纤维载体上，然后夹在两片不锈钢之间，在65℃下加热24小时以引发聚合，将所得到的聚合物固态电解质从不锈钢上剥离。

[0177] 将所述得到的聚合物固态电解质组装成扣式电池，进行电化学测试。

[0178] 图3为实施例1制备的LVO/CNT和对比例1制备的Bulk‑LVO作为锂离子电池负极材料在不同倍率(0.4、0.8、1.0、2.0、4.0C)下的倍率性能对比图，其中横坐标为循环次数，纵‑1坐标为克容量(mAh g )，由图3可知DRS‑LixV2O5/CNT组成的锂离子电池比Bulk‑LVO具有更好的倍率性能。

[0179] 图4为实施例1制备的LVO/CNT和对比例1制备的Bulk‑LVO作为锂离子电池负极材‑1料在2C倍率下的循环稳定性对比图，其中横坐标为循环次数，纵坐标为克容量(mAh g )，结果显示作为锂离子电池负极LVO/CNT相比于Bulk‑LVO具有更高的容量和循环稳定性。

[0180] 图5为实施例2制备的LSPE倍率性能图，其中横坐标为循环次数，纵坐标为克容量‑1 ‑1(mAh g )，由图5可知即使在2C倍率下，电池也能提供113.2mAh g 的高比容量。图6和图7为实施例2制备的LSPE和对比例2制备的SPE作为锂金属电池固态电解质在0.5C和1C倍率下‑1
的循环稳定性对比图，其中横坐标为循环次数，纵坐标为克容量(mAh g )，结果显示作为锂金属电池固态电解质LSPE相比于SPE具有更高的容量和循环稳定性。

[0181] 图8为实施例3制备的LVO/MXene与其他已报道电极(负极材料)在不同电流密度的面积容量。下表1对其进行了详细的对比。由图8和表1可知，具有高负载的LVO/Mxene电极性‑2 ‑2能优于其他电极，在0.26mA cm 的电流密度下提供超过1.58mAh cm 的高面积容量，即使‑2 ‑2
在2.62mA cm 的电流密度下，LVO/Mxene电极仍然有超过1.12mAh cm 的高面积容量，证明LVO/Mxene电极在实际应用中有巨大潜力。

[0182] 表1实施例3制备的LVO/MXene与其他已报道负极材料在不同电流密度的面积容量[0183]

[0184] 参考文献1：Wang H,Qin N,Li Y,Li Z,Zhang F,Luo W,Zeng C,Lu Z,Cheng H.Nafion as a facile binder additive stabilizes solid electrolyte interphase on graphite anode.Carbon 2023；205:435‑43.

[0185] 参考文献2：Zhang C,Dong L,Zheng N,Zhu H,Wu C,Zhao F,Liu W.Aligned graphene array anodes with dendrite‑free behavior for high‑performance Li‑ion batteries.Energy Storage Mater 2021；37:296‑305.

[0186] 参考文献3：Zhang Y,Huang J,Saito N,Yang X,Zhang Z,Yang L,Hirano SI.Layered Perovskite Lithium Yttrium Titanate as a Low‑Potential and Ultrahigh‑Rate Anode for Lithium‑Ion Batteries.Adv Energy Mater 2022；12(31):2200922.

[0187] 参考文献4：Wang  Z,Yuan S,Tang X,Wang  H,Zhang M,Liu F,Yao N,Ma Y.Enhanced Li‑ion migration behavior in Li3V2O5 rock‑salt anode via stepwise lattice tailoring.Energy Storage Mater 2023；54:284‑93.

[0188] 参考文献5：Liu H,Zhu Z,Yan Q,Yu S,He X,Chen Y,Zhang R,Ma L,Liu T,Li M,Lin R.A disordered rock salt anode for  fast‑charging  lithium‑ion batteries.Nature2020；585(7823):63‑7.

[0189] 参考文献6：Zheng Z,Zao Y,Zhang Q,Cheng Y,Chen H,Zhang K,Wang MS,PengDL.Robust erythrocyte‑like Fe2O3@carbon with yolk‑shell structures as high‑performance anode for lithium ion batteries.Chem Eng J 2018；347:563‑73.参考文献7：Yu WB,Hu ZY,Jin J,Yi M,Yan M,Li Y,Wang HE,Gao HX,Mai LQ,Hasan T,Xu BX.Unprecedented and highly stable lithium storage capacity of(001)faceted nanosheet‑constructed hierarchically porous TiO2/rGO hybrid architecture for high‑performance Li‑ion batteries.Natl Sci Rev 2020；7(6):1046‑58.

[0190] 参考文献8：Xu C,Manukyan KV,Adams RA,Pol VG,Chen P,Varma A.One‑step solution combustion synthesis of CuO/Cu2O/C anode for long cycle life Li‑ion batteries.Carbon 2019；142:51‑9.

[0191] 虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。