一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途，通过加入路易斯酸型锂盐引发剂，在低温下引发了环状醚类有机溶剂的原位开环聚合形成三维交联网络状聚合物，并以此作为骨架结构将离子液体、锂盐等限定在三维聚合物结构内，实现了凝胶型离子液体电解质的原位制备，保证了电解质与电极材料和隔膜之间的充分接触，可有效降低界面阻抗，路易斯酸型锂盐引发剂与多锂盐溶质形成多锂盐体系，有助于提高凝胶型离子液体电解质的循环性能和稳定性；此外，本发明专利技术还引入了离子液体，在显著抑制锂枝晶生长的同时，提高了电解质的热稳定性和电化学窗口，有效地改善了电解质的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途
本专利技术涉及用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途，属于锂离子电池

技术介绍
能源需求的不断增长促进了可持续存储技术的发展，电子设备已成为人们生活和工作的必需品。锂金属作为负极材料具有高的理论比容量(3860mAhg-1)、低的标准还原电势(-3.04Vvs.SHE)和低的质量密度(0.54gcm-3)，因此以锂金属作为负极的二次电池的研究对于满足新型智能电子设备对二次电池的能量密度和安全性的要求至关重要。传统的液态电解质电池在充电过程中极易形成金属锂枝晶，导致电池的库伦效率和容量大大衰减。更严重地，锂枝晶可能会刺破隔膜，造成正负极短路，引起电池内部产生大量的热，致使易挥发且易燃的液态电解质发生分解甚至引起电池爆炸。固态电解质可抑制锂枝晶生长且不易发生热分解，大大提高了锂金属电池的安全性，但其较高的界面电阻和较低的离子导电率，限制了固态电解质的进一步发展。凝胶型聚合物电解质的状态介于全固态和液态电解质之间，其离子电导率比全固态电解质的高，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凝胶型离子液体电解质，其中，所述凝胶型离子液体电解质包括如下组分：离子液体、环状醚类有机溶剂、路易斯酸型锂盐引发剂、多锂盐溶质、任选地无机纳米颗粒填充物。/n

【技术特征摘要】
1.一种凝胶型离子液体电解质，其中，所述凝胶型离子液体电解质包括如下组分：离子液体、环状醚类有机溶剂、路易斯酸型锂盐引发剂、多锂盐溶质、任选地无机纳米颗粒填充物。


2.根据权利要求1所述的离子液体电解质，其中，所述电解质包括如下质量百分含量的各组分：
离子液体0.5-25wt％、环状醚类有机溶剂20-60wt％、路易斯酸型锂盐引发剂2-20wt％、多锂盐溶质2-25wt％、无机纳米颗粒填充物0-10wt％。
优选地，所述电解质包括如下质量百分含量的各组分：
离子液体5-25wt％、环状醚类有机溶剂35-60wt％、路易斯酸型锂盐引发剂4-20wt％、多锂盐溶质6-25wt％、无机纳米颗粒填充物0-5wt％。


3.根据权利要求1或2所述的离子液体电解质，其中，所述环状醚类有机溶剂选自1,3-二氧戊环(DOL)，乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇缩水甘油醚、1,2,3,4-二环氧丁烷中的至少一种；
所述无机纳米颗粒填充物选自二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氮化锂、磷酸锂、磷酸钛铝锂中的一种或者几种；
所述路易斯酸型锂盐引发剂选自六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种或者多种。


4.根据权利要求1-3任一项所述的离子液体电解质，其中，所述多锂盐溶质选自质量比为1:10～10:1的双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)，以及任选地其它非路易斯酸型锂盐(如双草酸硼酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于乐，李念武，关俊，陈晨，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11