一种含有直链醚类化合物的可凝胶化体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可凝胶化体系及其制备得到的凝胶和/或固态电解质、及其制备方法和应用。该体系中包括以下组分：锂盐和醚类化合物，所述醚类化合物选自直链醚类化合物；该体系中还可以包括其他溶剂和/或电解液；无机纳米颗粒；通过调节所述体系中锂盐和直链醚类化合物的组分含量和种类，可以制备得到强度可调、形成时间可调、转变温度可调，同时也具有可逆性的凝胶和/或固态电解质；所述制备方法简单、反应条件温和、反应周期短、产物收率高、制备成本低、易于实现工业化生产。所述凝胶和/或固态电解质可应用于锂系电池等领域中。

A Gelatinizable System Containing Straight Chain Ethers and Its Preparation and Application

The invention discloses a gelatinization system and a gel and / or solid electrolyte prepared by it, and a preparation method and application thereof. The system includes the following components: lithium salts and ethers, which are selected from straight-chain ethers; other solvents and/or electrolytes; inorganic nanoparticles; and strength can be prepared by adjusting the content and types of components of lithium salts and straight-chain ethers in the system. The invention has the advantages of adjustable and adjustable time, adjustable temperature and reversible gel and / or solid electrolytes. The preparation method is simple, the reaction conditions are mild, the reaction period is short, the product yield is high, the preparation cost is low, and it is easy to realize industrial production. The gel and / or solid electrolyte can be applied to lithium battery and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种含有直链醚类化合物的可凝胶化体系及其制备方法和应用
本专利技术属于凝胶电解液及其制备
，具体涉及一种含有直链醚类化合物的可凝胶化体系及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，由于人类活动造成化石能源急剧下降，部分能源即将枯竭，而由此引起的环境恶化，资源不合理的运用，给人类的生活和生产都带来了不可小觑的影响。为了满足人们日益增长的物质文化需求，同时也要确保人们安全绿色的进行生产生活，由此，开发新型安全环保的能源体系刻不容缓。凝胶是介于液体和固体之间的一种半固态体系，它兼具液体和固体两者的优点和特点，由此，使得其成为研究领域和生产生活中的热点，也有很多的研究者想方设法的将各种材料设计成凝胶的状态。众所周知，凝胶体系可以应用的领域很多，例如：可以将锂电池的电解液设计成凝胶电解液或者是固态电解质，从而改善了液体电解液的泄露问题，降低其安全隐患；也可以将凝胶体系引入到人体中，来进行人造器官的搭建；或者将凝胶体系应用到建筑材料等领域中。目前来看，普遍的凝胶体系搭建主要有两种：一种是将一种或者多种高分子直接引入到溶剂中，使其形成网络结构或者互穿网络结构，这种凝胶的强度较高；另外一种是将小分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可凝胶化体系，其特征在于，该体系中包括以下组分：(a)锂盐和(b)醚类化合物，所述醚类化合物选自直链醚类化合物；体系中可凝胶化的聚合物和/或可凝胶化的预聚物的质量百分含量小于等于1wt％。

【技术特征摘要】
1.一种可凝胶化体系，其特征在于，该体系中包括以下组分：(a)锂盐和(b)醚类化合物，所述醚类化合物选自直链醚类化合物；体系中可凝胶化的聚合物和/或可凝胶化的预聚物的质量百分含量小于等于1wt％。2.根据权利要求1所述的可凝胶化体系，其特征在于，所述锂盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、全氟丁基磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、铝酸锂、氯铝酸锂、氟代磺酰亚胺锂、氯化锂和碘化锂中的一种或多种；优选地，所述锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂等中的一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的可凝胶化体系，其特征在于，所述直链醚类化合物的通式如式(1)所示：R1—O—(R2—O)n—R3式(1)其中，n为大于0的整数；R2选自直链或支链的C1-C6的亚烷基、直链或支链的C2-C6的亚烯基；所述R2上的碳原子上的H可以被下述基团中的至少一种取代：烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、环烷基、环烷基氧基、环烷基硫基、杂环基、杂环基氧基、杂环基硫基、芳基、芳基氧基、杂芳基、杂芳基氧基、羟基、巯基、硝基、羧基、氨基、酯基、卤素、酰基、醛基；R1和R3相同或不同，彼此独立地选自氢原子、烷基、环烷基、杂环基、烯基、炔基中的一种或多种；所述R1和R3的碳原子上的H可以被下述基团中的至少一种取代：烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、环烷基、环烷基氧基、环烷基硫基、杂环基、杂环基氧基、杂环基硫基、芳基、芳基氧基、羟基、巯基、硝基、羧基、氨基、酯基、卤素、酰基、醛基。优选地，n为1～6之间的整数；R2选自直链或支链的C1-C4的亚烷基、直链或支链的C2-C6的亚烯基；R1和R3相同或不同，彼此独立地选自直链或支链的C1-C6的烷基。优选地，R2选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、乙烯基；R1和R3相同或不同，彼此独立地选自甲基、乙基、丙基。优选地，所述直链醚类化合物选自乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，乙二醇甲乙醚，1,4-丁二醇二甲醚，1,4-丁二醇二乙醚，1,4-丁二醇甲乙醚等中的一种或多种。优选地，所述锂盐的质量百分含量大于等于2wt％且小于等于75wt％；所述直链醚类化合物的质量百分含量大于等于25wt％且小于等于98wt％。优选地，所述锂盐的质量百分含量大于等于5wt％且小于20wt％；所述直链醚类化合物的质量百分含量大于80wt％且小于等于95wt％；或者，所述锂盐的质量百分含量大于等于20wt％且小于等于30wt％；所述直链醚类化合物的质量百分含量大于等于70wt％且小于等于80wt％。优选地，所述可凝胶化体系还包括(c)其他溶剂和/或电解液，所述其他溶剂和/或电解液包括用于锂硫电池的电解液、用于锂硫电池的电解液的溶剂、用于锂离子电池的电解液、用于锂离子电池的电解液的溶剂中的至少一种。优选地，所述可凝胶化体系中，所述(c)其他溶剂和/或电解液的质量百分含量大于等于0wt％且小于等于75wt％。优选地，所述可凝胶化体系中，所述(c)其他溶剂和/或电解液的质量百分含量大于0wt％且小于等于60wt％。优选地，所述可凝胶化体系中可以进一步包括(d)无机纳米颗粒。优选地，所述无机纳米颗粒选自二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氧化锌、二氧化钛、碳化硅、硅酸盐、碳酸钙、硫酸钡、黏土、四氧化三铁、氧化铈、纳米碳材料、氧化铁等中的一种或多种；优选地，所述无机纳米颗粒选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锌中的一种或多种。优选地，所述可凝胶化体系中，所述(d)无机纳米颗粒的质量百分含量大于等于0wt％且小于等于30wt％。优选地，所述可凝胶化体系中，所述(d)无机纳米颗粒的质量百分含量大于0wt％且小于等于20wt％。4.一种凝胶，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，刘凤泉，周建军，方芳，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11