一种醚类凝胶电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂电池电解质技术领域，具体公开了一种凝胶电解质，其由包含醚类有机溶剂、支持锂盐、锆盐和硝酸盐的溶液自聚凝胶化得到。通过锆盐和硝酸盐的协同作用，能够促使环状醚类有机溶剂发生开环聚合作用，在室温下自发地形成成分均一、性质稳定的凝胶电解质。该凝胶能够有效减少活性物质的损失，同时硝酸根能够有效保护锂负极，抑制锂枝晶的生长，提升库伦效率。所述凝胶电解质能够提升锂电池的循环稳定性以及延长电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种醚类凝胶电解质及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂电池设计领域，具体涉及一种锂电池用醚类凝胶电解质以及使用所述醚类凝胶电解质的锂电池。
技术介绍
伴随着可应用于电动车和便携式电子设备的可再利用的能量存储设备的快速膨胀的市场增长，对于如下存在日益增大的需求：具有高容量特性和改善的稳定性的作为能量存储设备的锂电池。锂二次电池主要为锂离子电池和锂金属电池；其中，锂金属电池的负极通常为金属锂单质或含金属锂单质的电极，不同于常规的锂离子电池，在锂金属电池中负极是以沉积和溶解的方式进行充放电而非嵌入和脱出，其充放电机制为：充电:Li++e＝Li；放电:Li-e＝Li+。相对于锂离子电池，锂金属电池是作用机制不同的全新电池体系。其中，锂硫电池(LSB)中因具有较高的理论能量密度(2600Whkg-1)和理论比容量(1675mAhg-1)，很受研究者的青睐。另外，锂硫电池阴极材料是来源丰富，价格低廉，环保低毒的硫阴极，从而成为最有前途的二次电池系统之一。但是锂硫电池的实际应用受到了很多因素的阻碍。在放电过程中长链多硫化物的溶解会增加电解质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种醚类凝胶电解质的制备方法，其特征在于，将包括醚类有机溶剂、支持锂盐、锆盐和硝酸盐的溶液进行凝胶化反应得到；/n其中，所述的锆盐的质量百分数2～8％；所述的硝酸盐的质量百分数为1～2％；/n所述的醚类有机溶剂包括环状醚类溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种醚类凝胶电解质的制备方法，其特征在于，将包括醚类有机溶剂、支持锂盐、锆盐和硝酸盐的溶液进行凝胶化反应得到；
其中，所述的锆盐的质量百分数2～8％；所述的硝酸盐的质量百分数为1～2％；
所述的醚类有机溶剂包括环状醚类溶剂。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的锆盐包括硝酸氧锆、硝酸锆、氟化锆、氯化锆、乙酸锆、碱式碳酸锆、乙酰丙酮锆、二氯二茂锆中的至少一种；
优选地，所述的硝酸盐包括硝酸锂、硝酸铜、硝酸钴、硝酸镍、硝酸钾、硝酸铁、硝酸镁中的至少一种；
所述的锆盐和硝酸盐的质量比控制在1～4:1；优选1～2:1；更进一步控制在1:1。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的锆盐的质量百分数为2～3％；
所述的硝酸盐的质量百分数为1～2％。


4.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的环状醚类溶剂为1,3-二氧环戊烷、1,2-环氧环戊烷、呋喃、四氢呋喃、2,3-二氢呋喃、2，5-二氢呋喃、冠醚中的至少一种；
优选地，所述的环状醚类溶剂中还包含线型醚类溶剂，优选为乙二醇二甲醚、甘二醇二甲醚、三聚乙二醇二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪波，赖延清，贺亮，张治安，张凯，方静，王宁，郑景强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43