【技术实现步骤摘要】
一种原位制备的环碳酸酯基聚合物电解质及其在固态锂电池中的应用
本专利技术涉及固态锂电池领域，具体的说是一种耐高压、离子电导率高的环碳酸酯基聚合物电解质及含有该电解质的固态锂电池及其制备。
技术介绍
锂离子二次电池具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点，近几十年已经得到了突飞猛进的发展，目前已经广泛应用于小型储能设备、电动汽车、智能电网等领域。然而，锂离子电池常用的有机碳酸酯类液态电解液，存在着漏液、起火、爆炸等安全隐患，锂不均匀的沉积和脱出会导致锂枝晶的生成，最终导致循环性能变差、胀气甚至短路。为了抑制锂枝晶的生成，提高循环稳定性，学者们提出了一系列的改进方法，其中使用固态电解质代替液态电解液能避免界面处持续的副反应，且较高的机械性能一定程度上也能抑制锂枝晶的生成，改善界面稳定性，有效提高锂电池的安全性能。固态电解质有以下优点：1.有较高的机械强度，能一定程度上抑制锂枝晶的生成；2.在锂金属负极和固态电解质界面不存在持续的界面反应，循环性能好，内阻稳定；3.电化学窗口较宽，有利于提高电池的能量密度；4.不易燃烧、不易爆炸，安全性能好。固态电解质可以划分为无机...
【技术保护点】
1.一种环碳酸酯基聚合物电解质，其特征在于：环碳酸酯基聚合物侧链包含碳酸乙烯酯和氨基甲酸酯结构单元，该聚合物电解质由环碳酸酯基单体或环碳酸酯基单体/共聚单体、有机塑化剂、锂盐、引发剂原位聚合得到。
【技术特征摘要】
1.一种环碳酸酯基聚合物电解质，其特征在于：环碳酸酯基聚合物侧链包含碳酸乙烯酯和氨基甲酸酯结构单元，该聚合物电解质由环碳酸酯基单体或环碳酸酯基单体/共聚单体、有机塑化剂、锂盐、引发剂原位聚合得到。2.根据权利要求1所述的一种环碳酸酯基聚合物电解质，其特征在于，所述环碳酸酯基聚合物为环碳酸酯基均聚物或其共聚物。3.根据权利要求1所述的一种环碳酸酯基聚合物电解质，所述环碳酸酯基单体结构如下：其中A的取值为H，甲基，F，CN；w的取值为1-4。4.根据权利要求1所述的一种环碳酸酯基聚合物电解质，所述共聚单体为其中B的取值为NH，O；D的取值为H，甲基；X−的取值为PF6-，BF4-，TFSI-，FSI-，CH3OSO3-、其中D的取值为H，甲基；v的取值为1-4、其中D的取值为H，甲基；v的取值为1-4；B的取值为NH，O、其中D的取值为H，甲基、其中D的取值为H，甲基、其中B的取值为NH，O；D的取值为H，甲基、马来酸酐（MAH）、醋酸乙烯酯（VA）、丙烯腈（AN）、丙烯酰胺（AM）、氰基丙烯酸酯（ECA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）中的一种或几种;环碳酸酯基单体和共聚单体的质量比20:80-90:10。5.根据权利要求1所述的一种环碳酸酯基聚合物电解质，所述有机塑化剂为碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸亚乙烯酯（VC）、碳酸二甲酯（DMC），丁二腈（SN）、戊二腈（GN）、己二腈（ADN）、环丁砜（TMS）中的一种或几种；所述锂盐为六氟磷酸锂（LiPF6）、高氯酸锂(LiClO4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)中的一种或者几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚腈（ABVN）、偶氮二异丁酸二甲酯（AIBME）、过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酰叔丁酯（TBPB）和过氧化甲乙酮（MEKPO）中的一种。6.一种如权利要求1所述的环碳酸酯基聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）将锂盐以一定的比例溶于有机塑化剂中，混合均匀，得到混合物；（2）将环碳酸酯基单体或环碳酸酯基单体/共聚单体加入上述混合物中，得到均一的溶液；（3）在上述溶液中加入一定量的引发剂，溶解至形成均一溶液，锂盐在溶液中的质量分数为20%—50%；引发剂在溶液中的质量分数为0.5%—1%；（4）将上述溶液注入含有正负极的锂电池中，放在40℃~80℃条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔光磊，王琛，董杉木，张焕瑞，徐红霞，
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
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