一种半凝胶电解质及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池领域，公开了一种半凝胶电解质及其制备方法。本发明专利技术通过表面被空气污染的无机粒子与普通有机液体通过化学反应能形成“无机

【技术实现步骤摘要】
一种半凝胶电解质及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池领域，特别涉及一种半凝胶电解质及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种被广泛应用在诸多领域的二次电池(充电电池)，通过电解质的存在，锂离子能在正极和负极移动进而使电池能工作。随着锂离子电池的制造技术水平逐渐提升，部分锂离子电池已经能基于固体电解质，即凝胶电解质或半凝胶电解质实现。在中国专利公开文本CN112670566 A中，王鹏等人公开了一种聚合物基体电解质，是由多种有机基体，锂盐和增塑剂组成，主要分为四部分：提供传输通道的主体单体，提高聚合链柔性的柔化剂，提高机械强度的交联剂，以及提供高压稳定性的高压稳定剂，在常温0.5C的库伦循环测试200圈下，其最优性能的材料能达到96.3％的容量保持率，但其需要PAN无纺布进行额外支撑，PAN容易脱氢氰化与Li反应形成一定厚度的钝化层影响性能；在中国专利公开文本CN 114300742 A中，其对应固态电解质除了有机基体外，无机添加剂也被适量使用，但离子电导率不足，仅为0.9mS/cm。且在以上两个专利中，有机聚合物和无机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半凝胶电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将金属氧化物与环状的有机液体中混合，生成“无机
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有机”粒子；(2)将第一锂盐溶解于有机物单体中，加入柔化剂、引发剂，搅拌混合均匀，形成溶液A；(3)将第二锂盐溶解于增塑剂中，加入有机配位剂和表面稳定剂，于35
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50℃搅拌溶解，降温至室温搅拌，加入所述的“无机
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有机”粒子和/或无机粒子，超声分散均匀，继续搅拌形成溶液B；(4)将所述溶液B缓慢滴入搅拌中的溶液A中，直至全部滴加完毕后，继续室温搅拌，控制一定黏度且无凝胶化的情况下，浇筑在聚四氟乙烯模具上引发原位聚合成膜；(5)成膜后冷却，对膜进行裁切，得到半凝胶电解质膜。2.根据权利要求1中所述的一种半凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述金属氧化物为静置于空气超过1d被污染过的复杂金属氧化物；优选地，所述的金属氧化物表面含有氢氧化锂和/或碳酸锂；优选地，所述金属氧化物选自为锂镧锆钽氧氧化物，锂镧钽氧氧化物，锂镧锆氧氧化物中的至少一种；进一步优选，所述金属氧化物粒径在200nm
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10um之间。3.根据权利要求1中所述的一种半凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述有机液体为碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、丁二砜或以上有机液体除F外的单或多卤素取代型有机物一种或多种；步骤(1)中所述氧化物与有机液体质量比为2：1
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1：10；优选地，步骤(1)中所述混合是指在70
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100℃混合反应18
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30h。4.根据权利要求1中所述的一种半凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的第一锂盐包括双三氟甲基亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的任意一种或多种；步骤(2)中所述有机物单体包括丙烯酸，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，碳酸亚乙烯酯，丙烯腈，环丁烯砜或以上分子的单或多卤代物任意一种或多种；优选地，所述有机物单体的单或多卤代物中卤素为F，Cl，Br或I。5.根据权利要求1中所述的一种半凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的第一锂盐浓度为0.5
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1mol/L，其中所述第一锂盐浓度是基于锂盐溶解于有机单体中的浓度，即第一锂盐溶解于有机单体后的摩尔浓度；步骤(2)中所述柔化剂包括聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯中的一种或多种；优选的，所述的柔化剂的分子量为200
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800；进一步优选，所述的柔化剂的分子量为200、400、600或800中的任一种。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承君，胡志鹏，侯林涛，
申请(专利权)人：广州巨湾技研有限公司，
类型：发明
国别省市：