聚合物薄膜、电解质、全固态电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了聚合物薄膜、电解质、全固态电池及其制备方法和应用。该聚合物薄膜包括聚合物前驱体、引发剂和锂盐；其中，引发剂为过氧化物引发剂和/或偶氮类引发剂；引发剂的含量为0.01

【技术实现步骤摘要】
聚合物薄膜、电解质、全固态电池及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚合物薄膜、电解质、全固态电池及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高能量密度和安全性是开发用于各种应用场景的下一代可充电池的关键目标。但是，随着能量密度的提升，电池热失控现象会越来越严重，从而带来巨大的安全隐患。为了平衡可充电电池的高能量密度和安全性能，使用热稳定性更高的固态电解质取代易燃液态电解质是一种有效的方法。
[0003]目前，固态电解质主要分为陶瓷电解质和聚合物电解质两大类。陶瓷电解质的离子导电性通常远高于聚合物电解质，然而，它们在规模化制造、减薄厚度、大界面阻抗和优化操作压力方面遇到了重大挑战。固态聚合物电解质与当前基于流延法的电池制造工艺兼容，但聚合物基电解质在循环过程中容易与锂金属发生化学反应，因此导致锂负极/聚合物电解质界面的降解。此外，锂/聚合物界面的另一个重大挑战是其机械强度较差。由于聚合物电解质的剪切模量较小无法阻止锂枝晶的生长，在反复循环中不可控的枝晶生长和剥离将导致死锂的形成，并促进聚合物电解质与锂负极之间的副反应。因此单一组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜包括聚合物前驱体、引发剂和锂盐；其中，所述引发剂为过氧化物引发剂和/或偶氮类引发剂；所述引发剂的含量为0.01
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0.2wt％，百分比为所述引发剂占所述聚合物前驱体的质量百分比；所述锂盐的含量为10
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40wt％，百分比为所述锂盐占所述聚合物前驱体的质量百分比。2.如权利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物前驱体为碳酸亚乙烯酯、三硫代碳酸亚乙烯酯、醋酸乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸酯和丙烯腈中的一种或多种；优选为甲基丙烯酸甲酯和/或聚碳酸丙烯酯；所述过氧化物引发剂优选为过氧化苯甲酰引发剂；所述偶氮类引发剂优选为偶氮二异丁腈引发剂；所述锂盐优选为双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂和六氟磷酸锂中的一种或多种；更优选为二氟草酸硼酸锂。3.如权利要求2所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述引发剂的含量为0.08
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0.1wt％，例如0.09wt％；百分比为所述引发剂占所述聚合物前驱体的质量百分比；所述锂盐的含量优选为10
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30wt％，例如15wt％、20wt％或25wt％；百分比为所述锂盐占所述聚合物前驱体的质量百分比；所述聚合物薄膜优选不包括增塑剂和/或小分子添加剂；其中，所述小分子添加剂的分子量优选为1000以下；所述聚合物薄膜的厚度优选为10
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30μm，例如15μm、20μm或25μm。4.如权利要求3所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜包括甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈引发剂和二氟草酸硼酸锂；所述偶氮二异丁腈引发剂的含量为0.1wt％；所述二氟草酸硼酸锂的含量为10wt％；聚合物薄膜的厚度为10
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30μm；或者，所述聚合物薄膜包括碳酸亚乙烯酯、偶氮二异丁腈引发剂和二氟草酸硼酸锂；所述偶氮二异丁腈引发剂的含量为0.1wt％；所述二氟草酸硼酸锂的含量为10wt％；聚合物薄膜的厚度为10
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30μm。5.一种权利要求1～4中任一项所述的聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将所述聚合物前驱体、所述引发剂和所述锂盐混合，得到浆料A；将所述浆料A涂覆于基材表面，干燥即可；所述混合优选为将所述聚合物前驱体、所述引发剂和所述锂盐超声，搅拌，得到混合均匀的浆料A；所述基材优选为电解质基体或正极材料。6.一种聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜采用如权利要求5所述的聚合物薄膜的制备方法制得。7.一种如权利要求1～4和6中任一项所述的聚合物薄膜在制备复合固态电解质、复合正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷丹阳，苏秀丽，刘利霞，周兰，廖文俊，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：