【技术实现步骤摘要】
一种固体电极、其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及一种固体电极及其制备方法，尤其涉及一种内部构建连续的电子和离子传输通道的固体电极及其制备方法，以及其在固态电池中的应用，属于固体电极
技术介绍
[0002]近年以来，频频发生的电动汽车起火事故让电动汽车的安全问题成为了公众关注的焦点，电池的安全性能成为最迫切解决的首要问题。引起电池燃烧、爆炸的主要根源在于液体有机电解液的使用，使用固态电解质的固态电池成为解决动力电池安全性最有希望的方法之一。
[0003]但是固态电解质的使用给电池带来了新的问题。首先是固态电解质本身要具有高的离子电导率同时热稳定性好、不燃烧。其次固态电解质能够有一定的柔韧性、可以与固体电极间形成良好的接触降低界面阻抗。另外，在全固态电池中，除了电极/电解质界面离子传输问题外，固体电极中电子传输和离子传输也重要地影响了电池的电化学性能，尤其是倍率性能。因此，在固体电极内部构建连续的电子和离子传输通道对于发挥固态电池的容量和提高倍率性能具有重要的意义。
[0004]一方面，现有技...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体电极，其特征在于包括：活性材料颗粒、可添加或不添加的导电添加剂、作为电子导体的一维纳米导电聚合物、作为离子导体的聚离子液体基固态电解质、粘结剂和集流体，其中，所述一维纳米导电聚合物、聚离子液体基固态电解质均匀致密地包覆于所述活性材料颗粒表面从而形成连续的电子和离子传输通道，所述聚离子液体基固态电解质为至少具有一个反应型活性基团的离子液体单体与至少具有一个反应型活性基团的聚合物单体经原位聚合反应得到的共聚物电解质。2.根据权利要求1所述的固体电极，其特征在于：所述固体电极的孔隙率在20％以下，优选为3～20％，尤其优选为5～15％；和/或，所述固体电极中活性材料颗粒的含量为70～95wt％，导电添加剂的含量为0～10wt％，一维纳米导电聚合物的含量为1～10wt％，聚离子液体基固态电解质的含量为1～10wt％，粘结剂的含量为0～10wt％。3.根据权利要求1所述的固体电极，其特征在于：所述一维纳米导电聚合物包括含有共轭长链结构、双键上离域的π电子能够在分子链上迁移而使得高分子结构本身具有导电性的导电高分子，优选的，所述导电高分子包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述导电高分子能够通过改变电极电势对高分子的聚合物链进行电化学掺杂使其达到导电态，所述导电高分子的电子电导率为1～1000S/cm。4.根据权利要求1所述的固体电极，其特征在于：所述聚离子液体基固态电解质中离子液体单体形成的聚合物的含量为50～95wt％，聚合物单体形成的聚合物的含量为0～40wt％，锂盐含量为5～40wt％；和/或，所述聚离子液体基固态电解质的数均分子量为10000～200000，优选为10000～100000；和/或，所述离子液体单体为阳离子离子液体和/或阴离子离子液体，优选包括咪唑类离子液体、吡咯类离子液体、吡啶类离子液体、哌啶类离子液体中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述反应型活性基团包括乙烯基、烯丙基、环氧丙基、胺基、羟基中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述聚合物单体包括至少具有一个反应型活性基团的丙烯酸酯类单体、丙烯腈单体、氧化乙烯单体中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述反应型活性基团包括乙烯基、烯丙基、环氧丙基、胺基、羟基中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述锂盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂中的任意一种或两种以上的组合。5.根据权利要求2所述的固体电极，其特征在于：所述活性材料颗粒包括正极活性材料颗粒或负极活性材料颗粒；优选的，所述正极活性材料颗粒包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述负极活性材料颗粒包括石墨、硬碳、软碳、钛酸锂、硅/碳材料、硅/氧化硅材料中的任意一种或两种以上...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晶晶，吴晓东，张凤蕊，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
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