一种聚合物电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚合物电解质及其制备方法和应用，所述聚合物电解质中包含锂盐和聚氟醚‑聚乙二醇嵌段共聚物。本发明专利技术通过在聚乙二醇中引入聚氟醚链段，由于分子中氟原子代替氢原子，由于氟原子具有很强的电负性，键能高达418kJ/mol‑502.08kJ/mol使得聚氟醚链段具有较高的热稳定性和氧化稳定性以及良好的化学惰性和绝缘性质，从而提高电池的耐高压和耐高温性能，不容易发生燃烧和爆炸，提高了电池的安全性能，同时兼具良好的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物电解质及其制备方法和应用
本专利技术锂电池
，尤其涉及一种聚合物电解质及其制备方法和应用。
技术介绍
随着锂电池技术的发展以及市场需求量增大，锂电池安全性问题引起广泛的关注。高能量密度锂电池因使用有机电解液而存在易漏液、着火、爆炸等一系列安全隐患。提升电池安全性的有效途径之一是使用聚合物电解质取代传统有机电解液。然而，制备出兼具高离子电导率、低电极/电解质界面阻抗、良好机械强度的固态聚合物电解质材料是现阶段面临的巨大技术挑战。因此，开发针对高能量密度锂电池体系的新型聚合物电解质，有望同时大幅提升现有锂电池的能量密度和安全保障，具有重要的现实意义和科研价值。专利申请CN106785032A公开了一种用端硅烷封端聚醚为低聚体，导电锂盐作为锂源，有机溶剂为增塑剂，锡类盐为催化剂交联固化而成的聚合物电解质及其在锂离子聚合物电池中的应用，该聚合物电解质兼具聚环氧丙烷和硅橡胶的特性，具有优异的力学性能；专利申请CN106898812A公开了一种固态聚合物电解质，该聚合物是由梳妆聚合物交联而成的网状聚合物和锂盐，所述聚合物的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质中包含锂盐和聚氟醚-聚乙二醇嵌段共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质中包含锂盐和聚氟醚-聚乙二醇嵌段共聚物。


2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述聚氟醚-聚乙二醇嵌段共聚物具有如下结构：



所述R1选自-OCF2CF3或-COOH；
所述R2选自-OCH2CH3或-OH；
所述n为5-50的整数，m为10-500的整数。


3.根据权利要求1或2所述的聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质中锂盐占聚氟醚-聚乙二醇嵌段共聚物的质量分数为1～8％，优选3～6％。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物电解质，其特征在于，所述聚氟醚-聚乙二醇嵌段共聚物通过酰基化的聚氟醚和含有羟基官能团的聚乙二醇进行反应得到。


5.根据权利要求4所述的聚合物电解质，其特征在于，所述酰基化的聚氟醚的数均分子量为6×102～6×104；
优选地，所述聚氟醚的制备单体包括六氟环氧丙烷、四氟氧杂环丁烷、四氟乙烯或六氟丙烯中的任意一种或至少两种组合；
优选地，所述含有羟基官能团的聚乙二醇的数均分子量为500～2×105；
优选地，所述酰基化的聚氟醚和含有羟基官能团的聚乙二醇的物质的量之比为(0.8～1.3):1，优选(0.9～1.1):1；
优选地，所述酰基化的聚氟醚和含有羟基官能团的聚乙二醇的混合方式为将含有羟基官能团的聚乙二醇在搅拌条件下加入到酰基化的聚氟醚中。


6.根据权利要求4或5所述的聚合物电解质，其特征在于，所述反应的温度为50～90℃，优选60～80℃；
优选地，所述反应的时间为4～24h，优选8～12h；
优选地，所述反应在溶剂中进行，所述溶剂包括九氟代甲氧基丁烷、九氟代乙氧基丁烷、1,1,2-三氟三氯乙烷、五氟一氯乙烷、全氟庚烷、十氟戊烷、六氟苯、乙醚、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的任意一种或至少两种组合；
优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，娄平平，王鹏飞，董子杰，纪雪倩，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11