非燃性凝胶电解质及其制备方法和应用以及钠离子电池技术

本发明专利技术涉及电池电解质领域，公开了一种非燃性凝胶电解质及其制备方法和应用以及钠离子电池，该电解质包括聚合物基体和电解液，以电解质的总量为基准，所述电解液的含量为60‑90重量％，所述聚合物基体的含量为10‑40重量％；所述聚合物基体包括聚合物膜，所述电解液包括复合溶剂和钠盐；所述复合溶剂包括有机溶剂和阻燃剂。由该非燃性凝胶电解质组装形成的钠离子电池在保证电池性能的同时，还能够极大改善电池的安全性能。

Non combustible gel electrolyte and its preparation method and application as well as sodium ion battery

【技术实现步骤摘要】
非燃性凝胶电解质及其制备方法和应用以及钠离子电池
本专利技术涉及电池电解质，具体涉及一种非燃性凝胶电解质及其制备方法和应用以及钠离子电池。
技术介绍
二次电池具有较好的充放电性能和较高的能量密度，可用于便携式移动设备中。二次电池主要包括正极、负极、隔膜和电解液，其中电解液是电池中离子传输的载体，为了提高离子传输速率，电解液通常采用金属盐和有机溶剂组成。但由于有机溶剂的闪电低挥发性强，容易引发燃烧或爆炸。近年来，聚合物凝胶电解质由于具有比液态电解质更好的电池性能和安全性而引起了广泛的关注。一方面，聚合物凝胶电解质由于聚合物基体与溶剂的相互作用，限制了溶剂分子在电池循环过程中在正负极之间的大规模移动；同时某些聚合物基体能很好地与电解质中的阴离子进行配位，限制了阴离子的迁移，从而使得聚合物凝胶电解质具有更高的阳离子离子迁移数，改善了电池的倍率和循环性能。另一方面，聚合物凝胶电解质中聚合物基体由于其所具有的机械强度而能够一定程度上缓冲正极材料在充放电过程中的体积变化以及负极枝晶的生长；此外，某些聚合物凝胶电解质能够在电池的正极和负极材料界面形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非燃性凝胶电解质，其中，该电解质包括聚合物基体和电解液，以电解质的总量为基准，所述电解液的含量为60-90重量％，所述聚合物基体的含量为10-40重量％；所述聚合物基体包括聚合物膜，所述电解液包括复合溶剂和钠盐；所述复合溶剂包括有机溶剂和阻燃剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种非燃性凝胶电解质，其中，该电解质包括聚合物基体和电解液，以电解质的总量为基准，所述电解液的含量为60-90重量％，所述聚合物基体的含量为10-40重量％；所述聚合物基体包括聚合物膜，所述电解液包括复合溶剂和钠盐；所述复合溶剂包括有机溶剂和阻燃剂。


2.根据权利要求1所述的非燃性凝胶电解质，其中，所述电解液的含量为68-76重量％，所述聚合物基体的含量为24-32重量％；
优选地，所述聚合物基体还包括固体氧化物，聚合物基体中聚合物膜的含量为50-70重量％，优选为55-65重量％；固体氧化物的含量为30-50重量％，优选为35-45重量％；
优选地，所述固体氧化物选自SiO2、TiO2和Al2O3中的至少一种；
优选地，所述聚合物膜由选自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚丙烯酰胺中的至少一种制得。


3.根据权利要求1或2所述的非燃性凝胶电解质，其中，所述有机溶剂选自碳酸酯、醇醚和烷基醚中的至少一种；和/或
所述阻燃剂为不燃性的磷酸酯和/或不燃性的氟代烷基醚。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的非燃性凝胶电解质，其中，所述复合溶剂还包括稳定剂，所述稳定剂为氟代碳酸酯；
优选地，以电解液的总量为基准，电解液中阻燃剂的含量为20-60体积％，有机溶剂和稳定剂的体积比为1：(0.1-5)。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的非燃性凝胶电解质，其中，所述电解液中钠盐的浓度为0.3-2.5mol/L；
优选地，所述钠盐选自六氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙春文，易强，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11