一种全固态聚合物电解质及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种全固态聚合物电解质及其制备方法与应用，涉及钠离子电池领域，其特征在于:所述全固态聚合物电解质包括功能性基体、聚合物基质和钠盐,其中，所述功能性基体包括含硼有机结构和多孔支撑体，功能性基体通过将含硼有机结构原位生长在多孔支撑体的表面得到，所述含硼有机结构具有丰富的路易斯酸位点；本发明专利技术提供了一种全固态聚合物电解质，该全固态聚合物电解质实现了离子传导率、钠离子迁移数、电化学稳定性等综合性能的同步提升，本发明专利技术制备的全固态聚合物电解质具有独特的组成和结构，该电解质能够同时增强正极/电解质界面与负极/电解质的界面稳定性，组装的全固态钠离子电池具有良好的倍率性能和循环稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态聚合物电解质及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及钠离子电池领域，具体涉及一种全固态聚合物电解质及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]发展高效高性价比的储能设备是解决当今能源短缺及低利用率问题最有效的途径之一。纵观众多储能设备，锂电池作为典型的二次电池受到了广泛的研究，但与此同时稀缺的锂资源导致锂电池成本持续走高严重限制了其发展。而与锂同一主族的钠具有与锂相似的物理化学性质，由其构成的钠离子电池，不仅具有高安全性和适应性，而且有研究表明钠离子电池还拥有优异的高低温性能。此外受益于钠资源的广泛分布和低廉的成本钠离子电池有望在某些领域尤其是大规模储能领域有更广泛和深层次的应用。然而，目前报道的钠离子电池主要使用的是易燃易挥发的有机电解液，在电池在使用过程中容易因为热失控发生严重的安全事故；另一方面，有机电解液电化学窗口窄，且对金属钠不稳定，难以匹配高电压的正极和金属钠负极，严重限制了钠离子电池能量密度的提升。
[0003]采用固态电解质替代有机电解液，构建无溶剂的全固态钠离子电池不仅可以解决上述问题，并且稳定的接触界本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述全固态聚合物电解质包括功能性基体、聚合物基质和钠盐,其中，所述功能性基体包括含硼有机结构和多孔支撑体，所述含硼有机结构具有丰富的路易斯酸位点。2.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述聚合物基质包括有乙氧基，所述聚合物基质与钠盐结合后，灌注进所述功能性基体中。3.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述聚合物基质选自聚环氧乙烷PEO、聚苯醚PPO中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述钠盐选择NaClO4、NaPF6、NaFSI、NaTFSI、NaBF4中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述功能性基体,为含硼有机结构修饰的多孔支撑体，是通过将含硼有机结构原位生长在多孔支撑体的表面得到。6.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述多孔支撑体选自玻璃纤维膜、聚酰亚胺膜、纤维素无纺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺膜中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种全固态聚合物电解质，其特征在于：所述含硼有机结构选自具有如下所示结构式的化合物中的任一种：
8.一种权利要求1所述全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：以多孔支撑体作为基底，通过溶液原位聚合法制备得到功能性基体，将所述聚合物基质和钠盐混合溶液灌注进功能性基体中，最后通过真空热压干燥处理得到全固态聚合物电解质。9.根据权利要求8所述的一种全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备功能性基体：将含硼单体和配体混入溶剂中形成前驱体混合液，再将所述多孔支撑体浸没在上述前驱体混合液中，原位聚合得到含硼有机结构修饰的多孔支撑体，即为功能性基体；(2)制备复合全固态聚合物电解质膜：将聚合物基质和钠盐按一定比例配置成溶液，并采用溶液灌注法填充进步骤(1)得到的功能性基体中，得到复合全固态聚合物电解质膜；(3)真空热压干燥处理：将步骤(2)制备得到的复合全固态聚合物电解质膜放置在扣式模具中，进行真空干燥处理，最后得到所述全固态聚合物电解质。10.根据权利要求9所述的一种全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述含硼单体选自1，4
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马紫峰，刘天西，陈苏莉，郭峻宏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：