【技术实现步骤摘要】
交联有机纳米材料改性全固态聚合物电解质及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及到交联有机纳米材料改性全固态聚合物电解质及其制备方法。
技术介绍
商业化锂离子电池一般具有四个关键性的组成部分：正极材料、负极材料、电解液以及隔膜。其中正负极材料在很大程度上决定了电池的容量、使用电压范围以及充放电速率，但是在长程的循环稳定性和安全性等方面，电池的性能与其隔膜和电解液体系有着密不可分的关系。隔膜的热收缩、电解液的泄露等问题都会在电池遭受热滥用或机械滥用时引发巨大的安全隐患，如燃烧、爆炸等。针对这些问题，商业化市场选择在此前常用的具有微米级孔径的聚烯烃类隔膜表面涂覆一层具有机械增强以及耐高温性能的陶瓷材料或采用多层复合膜等方法进行改性。这些方法的确在一定程度上降低了锂离子电池的热风险，但是无法从根本上解决问题，易燃易爆的碳酸酯类有机电解液仍然对锂电池的安全使用造成威胁。聚合物电解质的出现在很大程度上解决了锂离子电池漏液的问题，提高了锂离子电池的安全性能。目前，全固态聚合物电解质(All-solidstatepoly...
【技术保护点】
1.一种全固态聚合物电解质，其特征在于，所述全固态聚合物电解质的组成包括：具有锂离子传输性能的聚合物、锂盐和有机填料，所述有机填料为两嵌段共聚物通过傅-克反应进行无模板自组装得到的交联有机纳米材料。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种全固态聚合物电解质，其特征在于，所述全固态聚合物电解质的组成包括：具有锂离子传输性能的聚合物、锂盐和有机填料，所述有机填料为两嵌段共聚物通过傅-克反应进行无模板自组装得到的交联有机纳米材料。
2.根据权利要求1所述的全固态聚合物电解质，其特征在于，所述两嵌段共聚物的第一组份为聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚苯醚或聚(聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)中的一种；第二组份为聚苯乙烯或不含强吸电子基团的苯乙烯衍生单体的聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的全固态聚合物电解质，其特征在于，所述全固态聚合物电解质中，具有锂离子传输性能的聚合物与锂盐的摩尔比满足：M:Li＝10～20，有机填料在电解质中的质量分数为5～30％；其中M为具有锂离子传输性能的聚合物中与锂盐发生作用的结构单元。
4.根据权利要求1～3任一项所述的全固态聚合物电解质，其特征在于，所述两嵌段共聚物通过傅-克反应进行无模板自组装得到的交联有机纳米材料的方法为：在无水无氧条件下，以两嵌段共聚物为原料，在催化剂、交联剂和溶剂的作用下，通过傅-克烷基化反应得到的交联有机纳米填料；其中，交联剂占交联剂与溶剂总体积的体积分数为：0％～90％；优选的，交联剂占交联剂与溶剂总体积的体积分数为50％～90％；
进一步，所述交联剂选自：二甲氧基甲烷或乙二醇二甲醚；
进一步，所述催化剂选自：FeCl3、AlCl3、BF3、H2SO4、SnCl4或ZnCl2中的至少一种；
进一步，所述溶剂选自：1，2-二氯乙烷或二氯甲烷中的至少一种；
进一步，所述傅-克烷基化反应过程为：将两嵌段共聚物和催化剂加入到溶剂和交联剂中，搅拌使各组分分散均匀；再于25～80℃回流反应24～25h；反应后加入乙醇并进行超声分散、抽滤得到产物；然后用甲醇和稀盐酸对产物依次进行洗涤，最后用甲醇索提48～72h后收集并真空干燥，得到交联有机纳米填料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的全固态聚合物电解质，其特征在于，所述全固态聚合物电解质的电化学窗口达到4.8～5.0V；
进一步，所述具有锂离子传输性能的聚合物选自：聚醚类聚合物、聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈类或聚偏氟乙烯类中的一种；更进一步，所述具有锂离子传输性能的聚合物选自：聚氧化乙烯、聚甲基丙烯甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种；
进一步，所述锂盐选自：高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的至少一种。
技术研发人员：任世杰，陈云妮，李青音，肖琴，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。