一种固态聚合物离子凝胶电解质膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种固态聚合物离子凝胶电解质膜及其制备方法与应用。本发明专利技术所述复合电解质由锂盐、离子液体、聚合物和氮化硼无机颗粒组成组成。其通过将氮化硼颗粒填充于聚偏氟乙烯‑六氟丙烯骨架中，并复合离子液体电解质，使离子液体电解质均匀附着在所述固体骨架中，形成网络交联结构。通过调节聚偏氟乙烯‑六氟丙烯与离子液体电解质的比例、以及氮化硼的添加比例，从而优化电解质，从而得到所述固态聚合物离子凝胶电解质膜。所述电解质膜具有良好的热稳定性，高的离子电导率，以及优异的电化学性能，旨在提高电池的工作温度，开发高温工作的电化学储能器件。该方法简单操作，原料易得、安全无污染，使用常规设备，适合大规模生产。

Solid polymer ionic gel electrolyte membrane and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种固态聚合物离子凝胶电解质膜及其制备方法与应用
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种锂电池电解质材料，更具体涉及一种固态聚合物离子凝胶电解质膜及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，锂离子电池已经广泛应用于我们生活的各个方面，大到电动汽车，小到电子手表，未来还将会渗透到社会生产生活的方方面面，以及国家航空航天、军事等领域，这就对锂离子电池的能量密度和功率密度提出了更高的要求。然而由于锂离子电池常用的有机碳酸酯类电解液存在易挥发、易燃烧等缺点，温度升高时易蒸汽化导致电池内压增大，最终损坏电极和外壳。在高温条件下，由于电解质和隔膜的失效，锂离子电池会出现严重的安全问题，例如电池的起火爆炸。而在高倍率条件下进行充放电可能会导致电池热失控，造成电池温度升高，进而引发电解质泄露和失效。由此可见，电解质对电池的高温性能以及安全性能起着非常重要的作用。因此寻找一种能够取代有机电解液的高安全性能的电解质是当前发展高比能锂离子电池的一个难题。与液态电解质体系相比，固态电解质体系得出现和开发为锂电池产业的研究和发展开辟了新的方向，大大提高了锂电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氮化硼颗粒在制备聚合物离子凝胶电解质膜或固态聚合物离子凝胶电解质膜或在制备锂电池或锂对称电池中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.氮化硼颗粒在制备聚合物离子凝胶电解质膜或固态聚合物离子凝胶电解质膜或在制备锂电池或锂对称电池中的应用。


2.含有氮化硼颗粒的聚合物离子凝胶电解质膜或固态聚合物离子凝胶电解质膜或锂电池或锂对称电池。


3.一种固态聚合物离子凝胶电解质膜，由锂盐、离子液体、聚合物和氮化硼颗粒组成；
所述聚合物和所述氮化硼颗粒作为所述固态聚合物离子凝胶电解质膜的固体骨架；
所述锂盐和离子液体混合形成的离子液体电解质均匀附着在所述固体骨架中，形成互相交联的网络结构。


4.根据权利要求1所述的应用或权利要求2或3所述的电解质膜或电池，其特征在于：所述氮化硼颗粒的粒径为微米级和纳米级中至少一种；
所述微米级无机颗粒的粒径具体为1-2μm；
纳米级无机颗粒的粒径具体为<150nm。


5.根据权利要求3或4所述的固态聚合物离子凝胶电解质膜，其特征在于：所述锂盐选自双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、全氟乙烷磺酰亚胺锂和全氟甲烷磺酰甲基锂中至少一种。


6.根据权利要求3-5任一所述的固态聚合物离子凝胶电解质膜，其特征在于：所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑双氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基吡咯双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丁基吡咯双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基,丙基吡咯双氟甲磺酰亚胺盐和N-甲基,丁基吡咯双氟甲磺酰亚胺盐中至少一种；
所述聚合物选自聚环氧乙烯、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酰胺、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人杰，马悦，吴锋，张海琴，闫明霞，温子越，陈楠，李丽，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11