一种基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法技术

本发明专利技术公开一种基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，属于储能电池材料技术领域。本发明专利技术通过原位聚合方式制备固态电池，基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质方式能够显著提升固态电解质的电化学窗口、离子电导率、力学性能、成膜性能以及阻燃性能等，从而改善固态电池的高电压长循环稳定性。所得固态电解质可以应用于锂电池、钠电池、钾电池、镁电池、锌电池、铝电池、锂硫电池、锂空电池等电池中使用，制备工艺简单，成本低廉，具有广泛的市场应用前景。的市场应用前景。的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法


[0001]本专利技术属于储能电池材料
，具体涉及一种基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法。

技术介绍

[0002]固态电池兼具高能量密度和高安全特性，是下一代二次动力电池主流技术，现已成为未来二次电池发展的必经之路。固态电解质是固态电池的关键材料，研发高性能固态电解质成为科研界和产业界共同关注的焦点。
[0003]电解质盐与聚合物或溶剂分子之间的离子偶极相互作用不仅影响离子电导率，而且影响电解质的电化学稳定性。有研究发现在液态电解液中使用高浓度盐(盐浓度＞3mol
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‑1)能显著提高液态电解液的高电压耐受性和电池的循环稳定性。然而，高浓度液态电解液面临粘度高、电导率低等缺陷，影响电池倍率性能。近年，研究人员通过向高浓度液态电解液中引入“惰性”稀释剂，设计局部高浓度电解液体系，来解决上述劣势。
[0004]对于高浓度盐应用到固态电解质中，目前有研究分别在聚环氧乙烷基电解质和聚碳酸酯基电解质中进行了初步探索，研究仅局限于电解质离子电导率和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，其特征在于，包括单体A、单体B、电解质盐S和催化剂混合均匀制备局部高浓度液态前驱液，液态前驱液通过原物聚合方式，反应固化成固态，从而制备聚合物固态电解质，具体反应步骤为：(1)将单体A、单体B、电解质盐S和催化剂充分搅拌混匀，得局部高浓度前驱液，其中电解质盐S相对于单体A的浓度≥1mol
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‑1；电解质盐S相对于单体A和单体B的浓度<20mol
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‑1；单体A和单体B的摩尔比为1：0.1～100；催化剂含量占单体A和B总质量的0.01％～10％；(2)将步骤(1)所得局部高浓度前驱液注入电池中，充分浸润后将电池放置于35～120℃温度下或者光照下1～48h，前驱液充分固化成固态电解质，得固态电池。2.根据权利要求1所述基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，其特征在于，所述单体A为具有结构式R1
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R2
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R3的化合物的一种或多种的组合；R2为单体A的主链结构，为极性非质子基团。3.根据权利要求2所述基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，其特征在于，R2为醚氧基团－C－O－C－、碳酸酯基团－COO－、砜基团－SO2－、腈基团－C≡N或者上述基团的混合重复单元。4.根据权利要求2所述基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，其特征在于，R1和R3为碳碳双键C＝C、丙烯酸碳碳双键甲基丙烯酸碳碳双键环氧氨基－NH2、异氰酸酯－N＝C＝O、羟基－OH中的至少一种。5.根据权利要求2所述基于局部高浓度前驱液原位制备固态电解质的方法，其特征在于，单体A为聚乙二醇甲醚丙烯酸酯和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王青磊，上官雪慧，李法强，李因文，秦恩博，王涵，马静，赵一帆，邱宏润，任启蒙，上官跃伟，赵珂欣，李楠，马德修，宋彦，周莲珠，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：