本发明涉及锂离子电池的，特别涉及一种富含缺陷填料复合固态电解质的制备方法和锂离子电池。
背景技术：
1、锂离子电池因其低成本和高容量密度(3860mah g-1)成为人们关注的焦点，然而，由于其传统的液态有机醚类电解质以及锂离子非均匀沉积带来的安全问题阻碍了锂离子电池的实际应用。全固态锂金属电池通过用固态电解质取代液态电解质，从而获得更高的安全性。
2、在各种聚合物固态电解质中，peo基电解质具有较高的柔韧性和较低的界面阻力。然而，peo基电解质室温下离子电导率较低，li+迁移数较低和电极/电解质界面不稳定这些问题仍然是全固态电池中的重大阻碍。引入具有个性化结构的填料是最有效和可行的解决方法之一，这可以有效降低peo的结晶度，提高离子迁移率，促进界面稳定性。
3、缺陷工程作为一种高效的内在策略，不仅可以调节电荷分布，以提高材料的电导率，还可以创建与缺陷相关的更多活性位点，以提高电化学储能性能，在改善能量转换和存储设备的性能方面表现出巨大的潜力。而二维材料由于其具有高模量、大比表面积和可定制的界面特性，在能源相关的应用中具有不可比拟的优势，如石墨相氮化碳，mxene，石墨烯，过渡金属二硫族化合物(tmds)等。此外，因其具有丰富的配位不饱和位点和较高的表面化学活性，这为缺陷的形成提供了独特的环境，因此，研究开发一种富含缺陷的二维填料和聚合物电解质稳定结合是目前该领域研究的重点。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种富含缺陷氮化碳复合固态电解质的制备方法和锂离子电池，通过设计一种富含缺陷的石墨相氮化碳和电解质分散液进行混合，具有缺陷晶体结构的氮化碳纳米片能够加速片层内的电子转移，构建富含氟化锂的均匀sei层，使更多的自由锂离子得到了释放，提高电解质中锂离子的迁移率，这样可以增强锂金属电池的循环性稳定性及安全性。
2、本发明的第一方面提供一种富含缺陷氮化碳的复合固态电解质的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将二维层状材料氮化碳与硝酸进行反应，得到富含缺陷的二维填料；
4、(2)将富含缺陷的二维填料与电解质分散液混合并干燥处理，得到复合电解质分散液，再将其干燥得到复合固态电解质。
5、进一步地，步骤(1)所述的二维层状材料氮化碳的具体制备步骤包括：取一定量三聚氰胺置于刚玉方舟中，再将方舟移至管式炉中在空气中进行煅烧，冷却后将产物取出进行研磨即可得到石墨相氮化碳。
6、可选的，所述煅烧的温度为550℃，升温的速率为5℃/min，保温的时间为4h。
7、进一步地，步骤(1)所述的富含缺陷的二维填料的具体制备步骤包括：
8、(a)取一定量石墨相氮化碳置于砂芯坩埚中，再将砂芯坩埚移至反应釜内胆中；
9、(b)然后往内胆中滴入硝酸，将内胆置于高压反应釜内密闭好；最后置于烘箱内进行酸化反应；
10、(c)待反应釜冷却后，将产物用去离子水进行多次清洗，干燥后得到富含缺陷的氮化碳。
11、可选的，所述的砂芯坩埚容量为10ml，反应釜内胆容量为50ml；步骤(b)中，硝酸与石墨相氮化碳的用量比为1ml：100mg，酸化反应的温度为160-200℃，时间为10min-40min；步骤(c)中，干燥的温度为50℃。
12、本发明的第二方面提供一种富含缺陷氮化碳的复合固态电解质的制备方法，包括以下步骤：在乙腈中加入富含缺陷的氮化碳并混合均匀后，再加入导电锂盐并混合均匀，然后加入聚氧化乙烯粉末并混合均匀；或者在乙腈中加入导电锂盐并混合均匀后，再加入富含缺陷的氮化碳并混合均匀，然后加入聚氧化乙烯粉末并混合均匀，即得。
13、进一步地，步骤(2)所述的干燥得到的复合固态电解质的具体制备步骤包括：将电解质分散液先超声30分钟，再倒入模具内，并在室温中静置12-24小时后，将带有电解质分散液的模具放入真空烘箱中，并在50-70℃下真空干燥30-42小时。
14、可选的，所述聚氧化乙烯中重复单元和导电锂盐中锂的摩尔比为8-20：1，所述乙腈与所述聚氧化乙烯的质量比为10-20：1，所述富含缺陷的氮化碳与所述聚氧化乙烯的质量百分比为0.5-10％,优选为0.5-1.5％。
15、可选的，所述的导电锂盐为litfsi、lifsi、liftfsi、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的至少一种。
16、本发明的第三方面提供了一种锂离子电池，包括正极、所述方法制备的复合固态电解质以及负极。
17、本发明的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：
18、1、本发明制备的石墨相氮化碳是一种典型的聚合物半导体，成本低，制造工艺简单，具有较高的机械强度(剪切模量-21.6gpa)，远高于聚氧化乙烯(<10mpa)。此外，氮化碳具有独特的三嗪环结构，比表面积较大，可以实现与聚氧化乙烯的最大接触。
19、2、本发明利用硝酸对氮化碳进行酸化刻蚀，具有缺陷晶体结构的氮化碳纳米片能够加速片层内的电子转移，构建富含氟化锂的均匀sei层，使更多的自由锂离子得到了释放，提高电解质中锂离子的迁移率。
20、3、本发明将富含缺陷的氮化碳和电解质分散液混合制备得到的固态电解质，降低了聚合物基质的结晶度，促进了聚合物链段的运动和离子的迁移，从而提高了电解质的离子电导率。
21、4、本发明将复合固态电解质进行电池组装，改性后，电极/电解质界面接触更加紧密，从而提高锂离子电池的循环稳定性和安全性。
22、5、本发明实施例的本发明具有工艺简单，工艺周期短，低成本等优势，可广泛运用于锂离子电池中。
1.一种富含缺陷氮化碳的复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
10.一种锂金属电池，其特征在于，包括：
