凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池制造技术

技术编号:16049766 阅读:33 留言:0更新日期:2017-08-20 09:43
本发明专利技术提供一种凝胶聚合物电解质以及提供一种包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池。所述凝胶聚合物电解质包括聚合物网络;浸渍于聚合物网络的电解液,其中,聚合物网络是通过将第一寡聚物结合为三维结构而形成,第一寡聚物包括单元A,衍生自包括至少一种可共聚的丙烯酸酯或丙烯酸的单体;单元C,包括氨基甲酸乙酯;以及单元E,包括由一个或更多个氟取代的烷撑基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池
相关申请的交叉引用本申请案主张于2014年10月2日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2014-0133431的权益以及于2015年10月2日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2015-0139400的权益,所述申请案的公开在此以引用方式全部并入本文中。
本专利技术涉及一种凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池。
技术介绍
随着技术进步以及对于移动装置需求的增长,对于二次电池作为能源的需求显著地增长。在这些二次电池中,具有高能量密度和高电压的锂二次电池已经商业化并广为使用。锂金属氧化物被用作锂二次电池的正极活性材料,锂金属、锂合金、结晶碳或无定型碳、或者碳复合物被用作负极活性材料。可以用合适厚度和长度的正极活性材料或负极活性材料涂布集电器,或者可以以膜的形式涂布活性材料本身,然后用绝缘隔膜对所得到的产品进行卷绕或者堆叠,以制备电极组件。在此之后,将电极组件放入罐或者类似的容器中,然后通过注入电解液而制备二次电池。在其中盐溶解于非水有机溶剂的液态电解质(特别地,离子导电液体电解质)已主要用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝胶聚合物电解质,包括:聚合物网络;以及电解液,浸渍于所述聚合物网络中,其中,所述聚合物网络是通过将第一寡聚物结合为三维结构而形成,所述第一寡聚物包括:单元A,衍生自包括至少一种可共聚的丙烯酸酯或丙烯酸的单体;单元C,包括氨基甲酸乙酯;以及单元E,包括由一个或更多个氟取代的烷撑基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.02 KR 10-2014-01334311.一种凝胶聚合物电解质,包括:聚合物网络;以及电解液,浸渍于所述聚合物网络中,其中,所述聚合物网络是通过将第一寡聚物结合为三维结构而形成,所述第一寡聚物包括:单元A,衍生自包括至少一种可共聚的丙烯酸酯或丙烯酸的单体;单元C,包括氨基甲酸乙酯;以及单元E,包括由一个或更多个氟取代的烷撑基团。2.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第一寡聚物是由式1所示:[式1]A-[C-E]k-C-A其中,k是1至200的整数。3.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元A是从选自由甲基丙烯酸羟甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯所组成的群组中的至少一种化合物衍生的单元,或者由式(i)所示的单元:[式(i)]4.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元C包括由式2a或式2b所示的单元:[式2a][式2b]其中,R’是选自由具有1至10个碳原子的直链或者非直链烷撑基团、取代的或未取代的具有3至10个碳原子的环烷撑基团、取代的或未取代的具有6至20个碳原子的双环烷撑基团、取代的或未取代的具有6至20个碳原子的芳撑基团、取代的或未取代的具有6至20个碳原子的联芳撑基团、取代的或未取代的具有6至20个碳原子的芳撑基团、萘基团、以及蒽基团所组成的群组中的至少一种。5.如权利要求4所述的凝胶聚合物电解质,其中,R’是选自由以下基团所组成的群组中的一种化合物:6.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元E包括由式3所示的单元:[式3]其中,R1和R2是具有1至5个碳原子的直链或非直链烷撑基团,R3至R10各自独立地是选自由氢、具有1至5个碳原子的烷基基团、苯基基团和氟所组成的群组中的一种,p是0或者1至400的整数,r是1至400的整数,以及p:r的摩尔比在0:100至80:20的范围。7.如权利要求6所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元E包括选自由式3a至3c所组成的群组中的至少一种化合物:[式3a][式3b][式3c]其中,p是0或者1至400的整数,r是1至400的整数,以及p:r的摩尔比在0:100至80:20的范围。8.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,在1mol的所述第一寡聚物中,单元A的量是1mol或者2mol,而且单元C:单元E的摩尔比在1.005:1至2:1的范围。9.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第一寡聚物选择性地进一步包括选自由式4所示的单元B和式5所示的单元D所组成的群组中的至少一种单元:[式4]*-CO-R”-O-*[式5]*-O-[R”'-O]m-*其中,R”是取代的或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷撑基团、或者取代的或未取代的具有1至10个碳原子的非直链烷撑基团,R”'是取代的或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷撑基团、或者取代的或未取代的具有1至10个碳原子的非直链烷撑基团,以及m是1至30的整数。10.如权利要求9所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元B是选自由以下基团所组成的群组中的至少一种化合物:*-CO-CH2CH2-O-*(B-i)*-CO-CHCH3CH2-O-*(B-ii)*-CO-CH2CH2CH2CH2CH2-O-*(B-iii)*-CO-CHCH3CH2CH2-O-*(B-iv)。11.如权利要求9所述的凝胶聚合物电解质,其中,单元D是选自由以下基团所组成的群组中的至少一种化合物:*-O-CH2CH2-O-*(D-i)*-O-CHCH3CH2-O-*(D-ii)。12.如权利要求9所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第一寡聚物是由选自由式6a至6c所组成的群组中的至少一种所示:[式6a][A]s-[B]n-[C-E-]k-C-[B]n-A[式6b][A]s-[C-D-E-D]k-C-A[式6c][A]s-[B]n-[C-D-E-D]k-C-[B]n-A其中,n是0或者1至30的整数,k是1至200的整数,以及s是0或者1。13.如权利要求9所述的凝胶聚合物电解质,其中,在1mol的所述第一寡聚物中,单元A的量是1mol或2mol,而且单元B:单元C:单元D:单元E的摩尔比在0-35:2-201:0-35:1-200的范围内(其中单元B和单元D不同时为0)。14.如权利要求9所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第一寡聚物是选自由式7a至7c所组成的群组中的至少一种化合物:[式7a][式7b][式7c]其中,k是1至100的整数,n是1至30的整数,m是1至30的整数,r是1至400的整数。15.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,进一步包括第二寡聚物,所述第二寡聚物包括从选自由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯和甲基丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯所组成的群组中的至少一种衍生的单元。16.如权利要求15所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第二寡聚物包括为基于所述第一寡聚物总量的50wt%以下的量。17.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述聚合物网络进一步包含无机颗粒于所述聚合物网络中。18.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述第一寡聚物的重均分子量在1,000至100,000的范围。19.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述凝胶聚合物电解质具有在25℃的温度下1.0×10-4S/cm至2.0×10-2S/cm的Li+离子电导率。20.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述凝胶聚合物电解质具有在25℃的温度下0.3以上的Li+离子转移系数。21.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述凝胶聚合物电解质具有在25℃的温度下1wt%以上的凝胶含量。22.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其中,所述凝胶聚合物电解质具有在25℃的温度下基于可反应寡聚物的总输入的20%以下的量的未反应寡聚物。23.一种凝胶聚合物电解质,包括:单元A,衍生自包括至少一种可共聚的丙烯酸酯或丙烯酸的单体;单元C,包括氨基甲酸乙酯;以及单元E,包括由一个或更多个氟取代的烷撑基团。24.一种凝胶聚合物电解质,包括寡聚物,所述寡聚物包括含有由一个或更多个氟取代的烷撑基团的单元,其中,所述凝胶聚合物电解质具有在25℃的温度下1.0×10-4S/cm至2....

【专利技术属性】
技术研发人员:安庆昊吴正友李哲行郑理珍朴卛智
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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