一种木质素基单离子聚合物电解质、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种木质素基单离子聚合物电解质、制备方法及其应用。木质素作为一种储量丰富的天然生物大分子，含有大量刚性苯环和酚羟基、醇羟基等活性基团，具有良好的热稳定性和力学性能且易于改性，因此可将其设计合成为聚合物电解质。该电解质是由木质素基单离子锂盐与聚合物的复合溶液进行静电纺丝得到的纳米纤维构成的三维网络结构，锂盐在纤维上高度有序分布，形成锂离子高效稳定传输通道。同时将阴离子固定在木质素基单离子锂盐聚合物主链上，显著提高了锂离子迁移数，抑制锂枝晶的产生；有效缓解了锂离子迁移不均匀现象，减少浓差极化和内部阻抗，抑制锂枝晶的产生，从而提高电池的放电比容量，并具备良好的电化学稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种木质素基单离子聚合物电解质、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种木质素基单离子聚合物电解质、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着环境污染的加剧和不可再生资源的迅速枯竭，锂电池(LIBs)因其高工作电压、低自放电率、高能量密度、长循环寿命、无记忆效应和低环境污染等优点而作为化石燃料的替代品受到广泛关注。目前商用的LIBs主要是以液态电解质的锂离子电池为主，液态锂电池在循环过程中容易形成锂枝晶刺穿隔电解质，造成电池短路等安全事故，同时液态有机电解质易挥发、易燃且易发生副反应、存在析气燃烧爆炸等安全隐患。
[0003]相比于液态电解质，聚合物电解质(SPEs)具有出色的柔韧性和可加工性等优点，能在电池的充/放电过程中增强对电极体积变化的抵抗力。但目前报道的SPEs大多是由小分子锂盐和聚合物基体组成的双离子固态聚合物电解质，其中锂离子和阴离子都是自由移动的。由于锂离子和聚合物链路易斯碱性位点的配位作用，使锂离子比电解质中的阴离子移动速度慢很多，导致锂离子迁移数通常低于0.5。并且锂离子和阴离子在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木质素基锂盐，其特征在于，它的制备方法包括以下步骤：(1)将木质素磺酸盐溶于去离子水中配制0.04g/mL
‑
0.06g/mL溶液，通过酸性树脂柱收集酸性洗脱液，得到木质素磺酸；(2)向步骤(1)获得的木质素磺酸中加入氢氧化锂混合搅拌，干燥24
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36h后得到木质素磺酸锂；(3)在氮气保护下，将步骤(2)获得的木质素磺酸锂、氢化锂在N,N
‑
二甲基甲酰胺中混合均匀，加入3
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氯丙基三氟甲基磺酰亚胺锂，在60
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120℃反应36
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48h后获得褐色液体，经乙酸乙酯和乙醇洗涤和真空加热干燥后获得木质素基锂盐；步骤(1)所述的木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁中的任意一种；步骤(3)所述的3
‑
氯丙基三氟甲基磺酰亚胺锂，其制备方法如下：在氮气氛围下将三氟甲基磺酰胺、氢氧化锂加入到无水乙腈中，再加入3
‑
氯丙烷磺酰氯，在15
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30℃反应24
‑
48h后，经过过滤、旋蒸、重结晶后获得3
‑
氯丙基三氟甲基磺酰亚胺锂；按照质量比：所述的三氟甲基磺酰胺：氢氧化锂：3
‑
氯丙烷磺酰氯为6.0
‑
6.5:1.0
‑
1.5:7.0
‑
8.0。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼微，王品惠，李樟楠，刘昱含，刘佰军，朱广山，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：