聚合的原位杂化固态离子导电组合物制造技术

技术编号:23564007 阅读:35 留言:0更新日期:2020-03-25 08:25
本文提供了形成固态离子导电复合材料的方法,所述固态离子导电复合材料包括在有机相的基体中的无机相颗粒。所述方法包括由在与所述颗粒混合后原位聚合的前体形成所述复合材料。所述聚合在引起颗粒与颗粒接触的施加压力下进行。在一些实施方案中,一旦聚合,就移除所施加的压力,从而所述颗粒被所述聚合物基体固定。在一些执行方式中,有机相包括交联聚合物网络。还提供了固态离子导电复合材料和结合了它们的电池及其它设备。在一些实施方案中,提供了包括离子导电固态复合材料的固态电解质。在一些实施方案中,提供了包括离子导电固态复合材料的电极。

Polymerized in-situ hybrid solid-state ionic conductive composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合的原位杂化固态离子导电组合物相关申请的交叉引用本申请要求美国专利申请号15/662,048、15/662,102和15/662,116的优先权利益,这些文献中的每一篇于2017年7月27日提交并且这些文献中的每一篇要求于2017年3月3日提交的美国临时专利申请号62/467,022和于2017年7月18日提交的美国临时专利申请号62/534,135的优先权。这些申请以其整体和对于所有目的通过参考引入。
本专利技术总体上涉及固态碱离子(alkali-ion)和碱金属电池领域。更具体地,本专利技术涉及离子导电复合材料和结合了所述离子导电复合材料的电池组件,例如电解质和电极。
技术介绍
对于一次和二次电池来说,固态电解质呈现出优于液态电解质的各种优点。例如,在锂离子二次电池中,无机固态电解质可能不如常规的液态有机电解质那么易燃。固态电解质还可通过抵抗枝状晶体形成来促进锂金属电极的使用。固态电解质还可以在一系列条件下呈现高能量密度、好的循环稳定性和电化学稳定性的优点。然而,在固态电解质的大规模商业化方面存在各种挑战。一个挑战是保持电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固态电解质组合物,包含:/n在非离子导电聚合物基体中的离子导电无机颗粒,其中所述非离子导电聚合物基体包含交联聚合物网络,和其中所述组合物在室温下具有至少1×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170303 US 62/467,022;20170718 US 62/534,135;20171.固态电解质组合物,包含:
在非离子导电聚合物基体中的离子导电无机颗粒,其中所述非离子导电聚合物基体包含交联聚合物网络,和其中所述组合物在室温下具有至少1×10-4S·cm-1的离子导电率。


2.权利要求1的组合物,其中所述离子导电无机颗粒占所述组合物的至少50重量%。


3.权利要求1的组合物,其中所述非离子导电聚合物基体包含聚合物粘结剂。


4.权利要求3的组合物,其中所述聚合物粘结剂占所述组合物的1-5重量%。


5.权利要求1的组合物,其中所述非离子导电聚合物基体不含聚合物粘结剂。


6.权利要求1的组合物,其中所述非离子导电聚合物基体占所述组合物的2.5重量%-60重量%。


7.权利要求1的组合物,其中所述非离子导电聚合物基体占所述组合物的至少20重量%。


8.权利要求1的组合物,其中所述离子导电无机颗粒是无定形玻璃颗粒或玻璃陶瓷颗粒。


9.权利要求1的组合物,其中所述非离子导电聚合物基体是原位完全或部分聚合的。


10.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含选自聚烯烃、聚硅氧烷、聚苯乙烯和环状烯烃聚合物的主链。


11.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)主链。


12.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含聚丁二烯(PBD)主链。


13.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含固化环氧树脂。


14.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含脲-氨基甲酸酯基、氨基甲酸酯基或硫代氨基甲酸酯基。


15.权利要求1的组合物,其中所述交联聚合物网络包含聚(氨基甲酸酯)、聚(脲氨基甲酸酯)、聚(硫代氨基甲酸酯)、聚(丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸酯)、聚(马来酰亚胺)、聚(丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酰胺)、聚烯烃或聚苯乙烯。


16.权利要求1的组合物,其中所述组合物包含聚合反应的一种或多种未反应的反应物或副产物。


17.权利要求16的组合物,其中所述未反应的反应物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·伯丁斯卡A·特朗B·鲁珀特E·那西布林
申请(专利权)人:蓝色电流股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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