一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质及制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池技术领域，具体涉及一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质及制备方法。本发明专利技术依次通过二氧化硅气凝胶和锂盐制备载锂二氧化硅气凝胶，然后聚硅氧烷和环氧乙烷在真空气氛，六氰基钴酸铁的催化下制备一种改性聚合物溶胶并将载锂二氧化硅气凝胶包裹，制备一种二氧化硅气凝胶框架聚合物电解质材料。这种二氧化硅气凝胶框架聚合物电解质增加了电解质内部的锂离子通道，并且机械强度较高；此外改性聚合物溶胶增加了‑O‑极性键，提高了锂离子在聚合物中的迁移效率，从而提高电解质体系的离子电导率。

【技术实现步骤摘要】
一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质及制备方法
本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质及制备方法。
技术介绍
随着科学技术的进步，人们已经进入数字信息时代，可携带智能数码产品迅速发展，智能手机、笔记本电脑、音响设备、游戏机等。另一方面，石油资源日渐枯竭，汽车尾气对生态环境影响日益显著，人们环保意识的不断增强，新能源电动汽车受到越来越多的关注。近几年，人们对消费电子产品和电动汽车等的锂离子电池安全性、能量密度等要求的不断提升，传统液态有机电解液的锂离子电池存在电解液泄漏、挥发，受到撞击时甚至易发生短路引起燃烧、爆炸等安全隐患。锂离子电池能量密度高，稳定性强，无记忆效应，循环寿命长，作为一种商业化的高效储能器件得到了广泛应用。目前商业锂离子电池主要采用有机电解液，其在非常规环境下存在漏液、燃烧、爆炸等安全隐患。即传统锂离子电池中所使用的电解质为液态的六氟磷酸锂，由于其自身极不稳定，容易分解导致电池胀气，同时在高温、短路、过充或物理碰撞时极易燃烧和爆炸。尽管通过外部封装加入保护机制，其仍然具有较大的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、将二氧化硅气凝胶、锂盐按质量比10-30:90-70称取，按照二氧化硅气凝胶与锂盐总质量与30%的乙醇液固液比为100g:180-220mL混合，在加入醋酸乙烯树脂粘接剂，维持水浴恒温55-65℃并以100-150r/min的速率匀速搅拌80-100min，锂盐溶解后均匀扩散至二氧化硅气凝胶框架内，再烘干得到载锂二氧化硅气凝胶；/nb、将聚硅氧烷和环氧乙烷按质量比50-80:15-25称取并加入到带有真空泵的反应器中，加入适量的异丙苯溶剂再逐滴滴入六氰基钴酸铁与溴化氢酸性混合溶剂，同时以400-500r/m...

【技术特征摘要】
1.一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将二氧化硅气凝胶、锂盐按质量比10-30:90-70称取，按照二氧化硅气凝胶与锂盐总质量与30%的乙醇液固液比为100g:180-220mL混合，在加入醋酸乙烯树脂粘接剂，维持水浴恒温55-65℃并以100-150r/min的速率匀速搅拌80-100min，锂盐溶解后均匀扩散至二氧化硅气凝胶框架内，再烘干得到载锂二氧化硅气凝胶；
b、将聚硅氧烷和环氧乙烷按质量比50-80:15-25称取并加入到带有真空泵的反应器中，加入适量的异丙苯溶剂再逐滴滴入六氰基钴酸铁与溴化氢酸性混合溶剂，同时以400-500r/min的速率匀速搅拌，用真空泵将反应器抽至真空度为0.1-1kpa，并加热升高温度至90-110℃，反应3-5h，在酸性溶剂中六氰基钴酸铁的催化下，环氧乙烷取代聚硅氧烷支链中的部分甲基、苯基，形成一种粘性的改性聚合物溶胶；
c、再将载锂二氧化硅气凝胶与b步骤得到的改性聚合物溶胶搅拌均匀，然后再鼓风干燥箱内，维持通风环境80-100℃的温度干燥1-3h，制备得到一种二氧化硅气凝胶框架聚合物电解质材料。


2.根据权利要求1所述的一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述二氧化硅气凝胶是由纳米尺寸3-30nm的颗粒互连构成的多孔材料，其间隙孔小于40nm。


3.根据权利要求1所述的一种固态锂电池二氧化硅气凝胶框架电解质的制备方法，其特征在于：步骤（a）中所述锂盐电解质为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，李国松，司文彬，陈涛，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51