一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质及其制备方法，属于锂二次电池技术领域。所述准固态电解质是由锂盐、离子液体、硅烷偶联剂和催化剂发生缩合反应制备得到的多孔网络结构，具有高的离子电导率；所述准固态电解质能够稳定金属锂的剥离/沉积的过程，抑制锂枝晶的生长，而且在恒电流极化过程中展现出较低的过电势和长期的循环稳定性；金属锂片与所述准固态电解质界面阻抗较小，且几乎不随着电池放置时间的增加而增大。本发明专利技术所述准固态电解质的制备过程简单，所使用的都是常规设备，原材料易得，且安全无污染，适合大规模批量生产。

Quasi solid electrolyte based on ionic liquid for lithium battery and its preparation method

The invention relates to a quasi solid electrolyte based on ionic liquids and its preparation method for lithium batteries, which belongs to the technical field of lithium secondary batteries. The invention relates to a lithium ion battery and a preparation method thereof, belonging to the lithium two cell technology field. The quasi solid electrolyte is a porous network structure composed of lithium salt, ionic liquid, silane coupling agent and catalyst was prepared by condensation reaction, with high ionic conductivity; the quasi solid electrolyte / stripping process stable lithium metal deposition, inhibition of lithium dendrite growth, but also in the constant current polarization process show the potential and long-term cycle stability is low; the lithium metal sheet and the quasi solid electrolyte interface impedance is small, and almost no increase with storage time increasing battery. The preparation process of the quasi solid electrolyte of the invention is simple, the conventional equipment is used, the raw material is easy to obtain, and the safety is free from pollution, which is suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质及其制备方法
本专利技术涉及一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质及其制备方法，属于锂二次电池

技术介绍
金属锂具有最高的理论容量(3860mAh/g)和极低的还原电位，是十分理想的负极。采用金属锂作为负极对发展Li-S电池和Li-O2电池至关重要。然而电池充放电循环过程锂枝晶的形成和低的库伦效率等问题严重阻碍金属锂电池的商业化。稳定的金属锂/电解质界面是保障金属锂电池安全性和长循环寿命的前提。改善策略之一是采用固态化电解质等替代液态电解液，主要是避免液体电解质的持续副反应的发生，同时利用固态电解质的力学和电化学特性抑制锂枝晶的形成。离子液体具有热稳定性好、电导率高、电化学窗口宽、蒸汽压低等特点,在锂二次电池电解质材料方面具有很大的应用潜力。通常离子液体在室温下以液态的形式存在，在电池长时间使用过程中存在液体泄漏的风险。因此，将离子液体固化后得到的准固态电解质，将有效改善泄漏的问题。固化离子液体的材料可以分为两类：一类是有机聚合物基体，另一类无机基体。这类材料具有多孔网络结构，主要负责机械强度，同时为负载离子液体提供大的吸附空间。陈人杰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质，其特征在于：所述准固态电解质是由锂盐、离子液体、硅烷偶联剂和催化剂发生缩合反应制备得到的多孔网络结构；所述锂盐为LiN(SO2CF3)2、LiCF3SO3和LiC(SO2CF3)3中的一种以上；所述硅烷偶联剂为含有丙烯酰基的有机硅化合物；所述催化剂为甲酸、乙酸或水。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质，其特征在于：所述准固态电解质是由锂盐、离子液体、硅烷偶联剂和催化剂发生缩合反应制备得到的多孔网络结构；所述锂盐为LiN(SO2CF3)2、LiCF3SO3和LiC(SO2CF3)3中的一种以上；所述硅烷偶联剂为含有丙烯酰基的有机硅化合物；所述催化剂为甲酸、乙酸或水。2.根据权利要求1所述的一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质，其特征在于：所述离子液体选用阴离子为双三氟甲磺酰亚胺盐的离子液体。3.根据权利要求2所述的一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质，其特征在于：所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐，和N-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种以上。4.根据权利要求1所述的一种锂电池用基于离子液体的准固态电解质，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楠，陈人杰，吴锋，王丽莉，戴玉娟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11