一种固态锂电池聚合物电解质及制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及离子电池电解质，具体的说是一种固态锂电池聚合物电解质及制备和应用。电解质为氟代烷氧基三氟硼酸锂盐，聚碳酸酯类聚合物，多孔支撑材料；其厚度为20–100μm；离子电导率为1×10‑7–9×10‑3S/cm；工作温度范围为‑10–150℃，电化学窗口大于5.0V(vs.Li+/Li)；本发明专利技术还公开了该类聚合物电解质的制备方法，制备为将锂盐、碳酸酯类聚合物按照一定比例溶于溶剂中，在多孔支撑材料上制膜，再经真空干燥，得到固态聚合物电解质材料。与传统的聚合物电解质相比，该类聚合物电解质具有高离子电导率、宽电化学窗口、宽温度工作范围等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种固态锂电池聚合物电解质及制备和应用
本专利技术涉及离子电池电解质，具体的说是一种基于氟代烷氧基三氟硼酸锂盐的聚合物电解质及制备和应用。
技术介绍
锂离子二次电池具有能量密度高，功率密度高，续航时间长等优点。目前的主流电解液都是锂盐溶于碳酸酯类溶剂得到的，液态电解质具有易燃、易爆等缺点，因而固态电解质越来越受人们的关注。目前的CN106450443A公开了一种PEO基聚合物电解质的方法，将PEO、纳米氧化物、锂盐在乙腈中分散，将混合液倒在聚四氟乙烯的模具中，自然干燥，最终制备出了微米级厚度的聚合物电解质薄膜，提高了聚合物电解质的电导；CN106410270A公开了一种聚碳酸酯为主链的锂单离子传导固态聚合物电解质及其制备方法，其中的M-Li+为COOLi或SO3Li等，聚合物单离子电解质具有合成简单易行、原料便宜易得、环境友好等优点。碳酸酯类聚合物电解质有着室温离子电导率高、电化学窗口宽的优点。PEO类固态电解质有着易结晶的缺点，导致室温离子电导率较低；固态电解质中常用的锂盐都有着各自的缺点，如LiPF6易分解、LiClO4安全性低、LiSO3CF3腐蚀集流体等。LiBF4有着低温性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态锂电池聚合物电解质，其特征在于：固态电解质为氟代烷氧基三氟硼酸锂盐，碳酸酯类聚合物和多孔支撑材料；按重量百分比计，锂盐5‑50％、碳酸酯类聚合物，余量为多孔支撑材料；所述氟代烷氧基三氟硼酸锂盐为通式1所示锂盐中的一种或几种，其中通式1结构如下：

【技术特征摘要】
1.一种固态锂电池聚合物电解质，其特征在于：固态电解质为氟代烷氧基三氟硼酸锂盐，碳酸酯类聚合物和多孔支撑材料；按重量百分比计，锂盐5-50％、碳酸酯类聚合物，余量为多孔支撑材料；所述氟代烷氧基三氟硼酸锂盐为通式1所示锂盐中的一种或几种，其中通式1结构如下：其中的R为：c1-c5的氟代烷基或含有芳环c1-c5的氟代烷基。2.按权利要求1所述的固态锂电池聚合物电解质，其特征在于：所述固态锂电池聚合物电解质厚度为20–100μm；离子电导率为1×10-7–9×10-3S/cm；工作温度范围为-10–150℃，电化学窗口大于5.0V(vs.Li+/Li)。3.按权利要求1所述的固态锂电池聚合物电解质，其特征在于：所述碳酸酯类聚合物为通式2所述的所示聚合物中的一种或几种的混合，其中通式2结构如下其中，a的取值是1-10000，b的取值是1-10000；R1为：R2为：上述取代基中X为氟，苯基，氧或磺酸锂，其中m1的取值是0-2，n1的取值是0-2，且m1与n1不同时为0；m2的取值是0-2，n2的取值是0-2，且m2与n2不同时为0；m3的取值是0-2，n3的取值是0-2且m3与n3不同时为0。4.按权利要求1所述的固态锂电池聚合物电解质，其特征在于：所述氟代烷氧基三氟硼酸锂盐通式1中R结构为：-CF3，-CH2CF3，-CH2CF2CF3，-CH2CH2CF2CF...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔光磊，崔子立，乔立鑫，于莎，崔艳艳，刘志宏，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37