一种单离子聚合物电解质、单离子聚合物电解质复合膜及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术涉及一种单离子聚合物电解质、单离子聚合物电解质复合膜及其制备方法、锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明专利技术的中的单离子聚合物电解质包括由结构单元构成的聚合链，在所述聚合链的结构单元的1号位或2号位上连接有锂离子提供基团和锂离子传导基团，所述锂离子提供基团与锂离子传导基团的摩尔比为1：(0.5～2)。该单离子聚合物电解质复合膜锂源分布均匀保证了膜整体性的电导率。本发明专利技术中单离子聚合物电解质复合膜的环氧乙烷基团、磷酸锂基团使得电解质具有良好的导电率，阻燃性和较高的机械性能。本发明专利技术制备的单离子聚合物电解质复合膜，在锂离子电池上有潜在的应用价值。

Single ion polymer electrolyte, single ion polymer electrolyte composite membrane and preparation method thereof, lithium ion battery

The invention relates to a single ion polymer electrolyte, a single ion polymer electrolyte composite film, a preparation method and a lithium ion battery, which belongs to the technical field of lithium ion batteries. The single ion polymer electrolyte in the present invention comprises a polymerization chain consisting of a structural unit, and a lithium ion providing group and a lithium ion conducting group are connected to the 1 or 2 bits of the structural unit of the polymerization chain, and the molar ratio of the lithium ion providing group to the lithium ion conducting group is 1: (0.5 to 2). The single ion polymer electrolyte composite membrane has a uniform distribution of lithium sources, which ensures the overall conductivity of the membrane. In the invention, the epoxy ethane group of the single ion polymer electrolyte composite membrane and the lithium phosphate group make the electrolyte have good electrical conductivity, flame retardancy and high mechanical properties. The single ion polymer electrolyte composite membrane prepared by the invention has potential application value in lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种单离子聚合物电解质、单离子聚合物电解质复合膜及其制备方法、锂离子电池
本专利技术涉及一种单离子聚合物电解质、单离子聚合物电解质复合膜及其制备方法、锂离子电池，属于锂离子电池

技术介绍
锂离子电池具有能量密度高，输出功率大，自放电小，无记忆效应，工作温度范围广以及平均输出电压高等优点越来越成为现在研究的热点。目前锂离子电池在便携式电子设备如笔记本电脑和智能手机中得到广泛的应用，随着锂离子技术的发展和节能环保的重视和普及，锂离子电池将在电动汽车以及作为分布式能源配套的储能电池得到广泛的应用。锂离子电池电解质可分为液体电解质和聚合物电解质两种。其中液态电解质商品化程度较高，发展比较成熟，一般是以适当锂盐溶解在有机非质子混合溶剂中形成。尽管液态电解质有较好的高充放电速率和低温性能，但存在严重的安全隐患，所以为了克服液态电解质的不足，开发了聚合物锂离子电解质。通常聚合物电解质都是阴阳离子同时导电,锂离子迁移数比较低,仅在0.2～0.5之间,这大大限制了聚合物电解质的应用。因为大多数的电化学装置都涉及到极化问题,在充放电过程中,阴离子会集结在电极/电解质界面,发生浓差极化现象,产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单离子聚合物电解质，其特征在于，包括由如式1所示的结构单元构成的聚合链，在所述聚合链的结构单元的1号位或2号位上连接有锂离子提供基团和锂离子传导基团，所述锂离子提供基团与锂离子传导基团的摩尔比为1：(0.5～2)；锂离子提供基团的数量为30～300；

【技术特征摘要】
2017.01.23 CN 20171005096891.一种单离子聚合物电解质，其特征在于，包括由如式1所示的结构单元构成的聚合链，在所述聚合链的结构单元的1号位或2号位上连接有锂离子提供基团和锂离子传导基团，所述锂离子提供基团与锂离子传导基团的摩尔比为1：(0.5～2)；锂离子提供基团的数量为30～300；所述锂离子提供基团具有如式2所示结构，所述锂离子传导基团具有如式3所示结构，式3中，m的取值为7～16的整数。2.一种单离子聚合物电解质复合膜，其特征在于，所述单离子聚合物电解质复合膜包括如权利要求1所述的单离子聚合物电解质和聚偏氟乙烯-六氟丙烯，所述单离子聚合物电解质与聚偏氟乙烯-六氟丙烯的质量比为1:(1～2)。3.一种单离子聚合物电解质复合膜的制备方法，其特征在于，包括：1)将降冰片烯磷酸酯、降冰片烯聚乙二醇单甲醚经开环移位聚合反应制得聚合物；所述降冰片烯磷酸酯的结构如式4所示：其中，R＝CaH2a+1，a是1～3的整数；所述降冰片烯聚乙二醇单甲醚的结构如式5所示：其中，m是7～16的整数；2)将步骤1)中得到的聚合物溶于有机溶剂中，加入三甲基溴硅烷进行还原反应，然后加入甲醇反应，除去有机溶剂，得到含磷酸基团的聚合物；3)将步骤2)中得到的含磷酸基团的聚合物和双三氟甲基磺酰亚胺锂加入氮氮二甲基甲酰胺中进行反应，将生成的双三氟甲基磺酰亚胺除去，干燥后得到单离子聚合物电解质；4)将步骤3)制得的单离子聚合物电解质...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯红军，薛旭金，刘海庆，王永勤，罗传军，薛峰峰，马广辉，耿梦湍，程立静，杨明霞，
申请(专利权)人：多氟多化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41