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一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质及其制备和应用制造技术

技术编号:25603705 阅读:58 留言:0更新日期:2020-09-12 00:00
本发明专利技术公开了一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质及其制备和应用,该电解质包括聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架和改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体,两者按质量比1:500共混复合,其中,聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架提高了聚合电解质的机械强度,增强了电解质的阻燃性;而改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体增强了聚合物电解质离子电导率,同时赋予电解质更好的柔性以及更低的界面阻抗。两种聚合物相结合,有效的提高了电解质的离子电导率、机械强度,同时赋予了电解质优良的柔性及阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质及其制备和应用
本专利技术属于锂电池电解质
,具体涉及一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质及其制备和应用。
技术介绍
由于全球范围内的不可再生资源日益匮乏、环境污染日益严重以及温室效应等问题的愈发严重,建立安全的高效的能源体系,实现能源的可持续发展成为了全世界的目标。锂电池是化学能转变为电能的重要装置,具有输出电压高,循环寿命长,清洁环保等优点,被广泛的使用在消费电子、电动工具、电动汽车等领域。但随着使用设备对于锂电池的性能要求越来越高使得锂电池的能量密度、倍率性能越做越高,锂电池的安全性问题也渐渐被放大。由于传统的锂电池使用的电解质为有机液体电解质,存在易挥发、易燃等特点,容易引起电池起火爆炸。相比于液体电解质,固态电解质安全性更高成为了目前提升锂电池安全性最有前景的方式。但是目前固态电解质普遍存在室温下离子电导率低,电解质电极界面阻抗大以及电解质基体机械性能差等问题,使得固态电解质一直不能商业化使用。固态电解质按成分的不同可以分为:(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质,其特征在于,包括聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架和改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体,两者按质量比1:500共混复合,通过紫外光引发使所述改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体在所述聚酰亚胺静电纺丝柔性阻燃骨架中发生原位交联聚合而成,其中,所述聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架是通过均苯四甲酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚制备的固含量为20%的聚酰胺酸前驱体进行静电纺丝及亚胺化反应后得到;所述改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体是用改性硅氧烷作为高离子聚合物基体,与交联剂、引发剂、增塑剂、有机锂盐共混制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质,其特征在于,包括聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架和改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体,两者按质量比1:500共混复合,通过紫外光引发使所述改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体在所述聚酰亚胺静电纺丝柔性阻燃骨架中发生原位交联聚合而成,其中,所述聚酰亚胺静电纺丝纤维柔性阻燃骨架是通过均苯四甲酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚制备的固含量为20%的聚酰胺酸前驱体进行静电纺丝及亚胺化反应后得到;所述改性硅氧烷高离子导体聚合物前驱体是用改性硅氧烷作为高离子聚合物基体,与交联剂、引发剂、增塑剂、有机锂盐共混制得。


2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质,其特征在于,所述改性硅氧烷是通过对端链PEG长度分别为600、400,PDMS的链长分别为4000、700的聚二甲基硅氧烷衍生物PEG-PDMS-PEG改性制备的。


3.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质,其特征在于,所述交联剂为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯,所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸,所述增塑剂为聚乙二醇二甲醚,所述有机锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂。


4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺静电纺丝纤维改性硅氧烷复合型固态聚合物电解质,其特征在于,所述有机锂盐的添加量根据锂盐与改性硅氧烷的摩尔比,具体为20、16、10或5。


5.权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:林保平黄栋飞孙莹张雪勤杨洪
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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