一种聚氨酯基聚合物固态电解质材料及其制备方法和应用技术

一种聚氨酯基聚合物固态电解质材料及其制备方法和应用，属于锂离子电池材料领域，该固态电解质材料由基体树脂和锂盐构成，其中，基体树脂利用二异氰酸酯、聚乙二醇、扩链剂、催化剂和有机溶剂为反应原料采用预封端法反应得到，本发明专利技术提供的聚合物固态电解质材料的结晶程度因引入二异氰酸酯链段而降低，使得该电解质的离子电导率提高；并且，硬段与软段可以形成氢键，强的氢键化作用为聚合物电解质提供良好的力学性能；聚氨酯具有特殊的软硬段结构，其分子可设计性强，能根据应用要求制备成具有不同机械性能的聚氨酯基聚合物固态电解质材料，同时聚氨酯的软段可以溶解大量的锂盐并具有良好的柔韧性，能够提供很好的离子传导能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯基聚合物固态电解质材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料领域，涉及一种聚合物固态电解质材料及其制备方法和应用，具体涉及一种聚氨酯基聚合物固态电解质材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前全固态锂离子电池主要由正极、固体电解质和负极三部分组成，其材料均为固态。与传统液态锂离子电池相比，其优势主要有：完全没有液体存在，消除了电解液泄露、腐蚀和易燃易爆的危害；无需封装液体，电池组装和密封变得简单，一定程度提高了生产效率和能量密度；可以叠加多个电极，有望制备大电压单体电池；电化学窗口宽，可以匹配多种高电压正极材料，进一步提高电池的能量密度和功率密度；副反应少，电池具有更高的库伦效率和更长的循环寿命。
[0003]由于全固态电池的这些优点，吸引了世界各国科研团队的目光。设计开发新型结构的聚合物基体和优化聚合物电解质的组成以及全固态电池的结构，是制备高性能全固态锂电池的关键。
[0004]申请公布号为CN106916308A的中国专利公开了一种锂电池固体聚合物电解质及全固态锂电池，所述固体聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚氨酯基聚合物固态电解质材料，其特征在于，该固态电解质材料由基体树脂和锂盐构成，其中，所述基体树脂利用二异氰酸酯、聚乙二醇、扩链剂、催化剂和有机溶剂为反应原料采用预封端法反应得到；其中，所述二异氰酸酯与所述聚乙二醇两者的质量比为0.1/1～2.4/1，所述二异氰酸酯和扩链剂两者的质量比为2/1～4.5/1，所述二异氰酸酯和催化剂两者的质量比为20/1～500/1，所述基体树脂与所述锂盐二者的质量比为4/1～20/1。2.根据权利要求1所述的聚氨酯基聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯；其中，脂肪族二异氰酸酯包括异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4
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二环己基甲烷二异氰酸酯、L
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赖氨酸二异氰酸酯，芳香族二异氰酸酯包括间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4
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甲苯二异氰酸酯、2,6
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甲苯二异氰酸酯。3.根据权利要求1所述的聚氨酯基聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述聚乙二醇采用重均相对分子量为200、400、600、800、1000、1500、2000、4000、8000、20000中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚氨酯基聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1,4
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环己二醇、氢化双酚A、二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双
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β
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羟乙基中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的聚氨酯基聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、质量浓度为33％的三乙烯二胺溶液、醋酸钾溶液、季铵盐、三苯酚、苄基二甲胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡骥，王万慧，周扬，王春娟，贾铁昆，石磊，王芳，李继利，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：