一种聚硫酸酯类固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种聚硫酸酯类的固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用。固态聚合物电解质至少包括聚硫酸酯类高分子和锂盐，电化学窗口大于4.2V。本发明专利技术的固态聚合物电解质制备方法简单，容易操作，并且具有良好的机械性能，较高的离子电导率和较宽的电化学窗口，具有很高的使用价值。与此同时该固态聚合物电解质在用于以金属锂为负极的体系时可以有效抑制锂枝晶的生长，提高电池的安全性和循环能力。提高电池的安全性和循环能力。提高电池的安全性和循环能力。

【技术实现步骤摘要】
一种聚硫酸酯类固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用


[0001]本专利技术涉及锂电池领域，尤其涉及一种聚硫酸酯类固态聚合物电解质及其制备方法，以及该聚硫酸酯固态聚合物电解质在锂二次电池中的应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池已经在消费电子、电动汽车和储能等多个方面进入我们的生活，但随着动力电池和3C消费电子市场的快速发展，对于储能元器件的电池在能量密度、循环性和安全性方面提出了更高的要求，要求电池更加兼顾性能和安全。然而，基于传统液态有机电解液的锂离子电池存在电解液泄露、挥发、燃烧、爆炸等安全隐患，因此，对工艺要求更低、更容易大规模生产的固态聚合物电池是目前实现高能量密度、高安全锂二次电池相对理想的方案。固态聚合物电解质是固态聚合物电池的核心部分，相比较而言，固态聚合物电解质容易制备、工艺简单，具有很好的发展前景，但缺点在于离子电导率低和电化学窗口有限。
[0003]聚环氧乙烷(PEO)是最早研究也是发展最多的体系，但由于室温离子电导率过低，只适合在50～80℃的高温下使用；即使通过接枝共聚、无机掺杂等多种方式进行优化，仍然很难满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚硫酸酯类的固态聚合物电解质，其特征在于，该固态聚合物电解质包括聚硫酸酯类高分子及锂盐；该固态聚合物电解质的电化学窗口大于4.2V。2.根据权利要求1所述的聚硫酸酯类固态聚合物电解质，其特征在于，所述聚硫酸酯具有如式1所示的结构通式：式1：其中，a的取值为0～10000，b的取值为0～10000；R1、R2、R3各自为独立的结构式；R1、R2的结构通式为C
m
H
n
X
j
或C6H
k
Y
4-k
，R3为氢原子、氟原子或结构通式为C
m
H
n
X
j
；其中，X包括氟原子、苯基及侧链为部分或全部氟取代的苯基，Y为氟原子或三氟甲基，m的取值为1≤m≤4，n的取值为0≤n≤2m-j，k的取值为0≤k≤4。3.根据权利要求2所述的聚硫酸酯类固态聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐包括双亚胺锂、双亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂中的一种或多种；所述锂盐在所述固态聚合物电解质中的质量百分比为5～50％。4.根据权利要求1至3任一所述的聚硫酸酯类固态聚合物电解质，其特征在于，所述固态聚合物电解质还包括多孔支撑材料；所述多孔支撑材料的厚度为2～100um；和/或，所述固态聚合物电解质还包括填充物，所述填充物为高分子材料或无机陶瓷颗粒。5.根据权利要求4所述的聚硫酸酯类固态聚合物电解质，其特征在于，所述高分子材料包括聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚偏氯乙烯中的一种或多种的混合物；所述无机陶瓷颗粒包括二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锆、氧化镍、Li
1+x
Al
x
M
2-x
(PO4)3(其中，M＝Ge或Ti，0≤x≤2)、Li
7-2y
A
y
La3Zr
2-y

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹宪，狄明学，翟建涛，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：