一种固体电解质，其包含两性离子化合物，所述两性离子化合物包括两性离子分子和/或具有两性离子侧基的电荷中性聚合物。盐被分布成通过固体，使得所述固体传导从所述盐获得的碱金属离子，并且所述两性离子化合物各自包含零或多个无定形区域和一或多个结晶区域，所述一或多个结晶区域的特征在于：(1)在所述固体的X射线衍射测量中存在布拉格衍射峰；以及(2)当所述碱金属离子的传输数为至少0.5并且所述盐与两性离子单元的摩尔比r为0.9时，所述固体在50摄氏度的温度下的离子电导率为至少10<supgt;‑4</supgt;S/cm。所述电解质在实际上有用的广泛温度范围内表现出令人惊讶的高碱金属离子电导率和线性弹性模量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及电解质和其制造方法。
技术介绍
1、(注意：本申请引用了多个不同的参考文献，如说明书中括号中的一或多个参考文献所指示的，例如(x)。根据这些参考号订购的这些不同公开的列表可以在下文题为“参考文献”的部分找到。这些参考文献中的每个参考文献均通过引用并入本文)。
2、电化学能量的高效和安全储存对于如电动车和便携式电子装置等新兴技术至关重要。下一代二次电池的实际要求包含更高的能量密度和充放电速率，这取决于新的高压阴极材料以及具有高离子电导率(σ)的电极和电解质组分。这种电池的广泛操作电位窗口超过了当前基于有机溶剂的电解质的安全操作极限，并且需要设计防漏、电化学稳定和不可燃的替代性电解质。固体聚合物电解质(spe)由于其稳定性和机械稳健性在此领域引起了极大的关注。然而，由于聚合物节段弛豫速率与离子迁移率的强关联，在不损害机械特性的情况下，在整个电池操作温度范围内获得足够高的离子电导率仍然具有挑战性。所需要的是具有改善的离子传导和机械特性的固体电解质。本公开满足了此需要。
技术实现思路p>
1、为了解本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固体电解质，其包括：
2.根据权利要求1所述的固体电解质，其中所述固体包括所述两性离子分子和所述电荷中性聚合物的共混物。
3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述电荷中性聚合物各自包括：
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
5.根据权利要求中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述阳离子和所述阴离子的大小和形状使得所述结晶区域包含足够大以选择性地允许所述碱金属离子穿过空隙或空位以便所述固体传导的所述碱金属离子的传输数为至少0.5的空隙空间或空位或由其分隔。
>6.根据权利要求1...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种固体电解质，其包括：
2.根据权利要求1所述的固体电解质，其中所述固体包括所述两性离子分子和所述电荷中性聚合物的共混物。
3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述电荷中性聚合物各自包括：
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
5.根据权利要求中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述阳离子和所述阴离子的大小和形状使得所述结晶区域包含足够大以选择性地允许所述碱金属离子穿过空隙或空位以便所述固体传导的所述碱金属离子的传输数为至少0.5的空隙空间或空位或由其分隔。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述碱金属离子优先地传输通过所述结晶区域，所述结晶区域通过包括所述固体的材料的周围基质形成渗滤路径。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述固体未交联，并且由此保持可溶和/或可熔融加工。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述结晶区域被布置成且大小被设定成使得所述碱金属离子的传导以晶体中的弹道传输为特征。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述固体的特征在于在0.1hz的变形频率下在室温(30摄氏度)下的线性弹性模量为至少100千帕。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述摩尔比r在0.05≤r≤2的范围内。
11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述碱金属离子为锂离子、锌离子、镁离子、铜离子、钠离子或钙离子。
15.根据权利要求2至14中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
16.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的固体电解质，其中：
17.根据权利要求1至16中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述阳离子包括咪唑正离子，并且所述阴离子包括具有式-so2n-so2-的基团。
18.根据权利要求1至17中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述阳离子包括铵，并且所述阴离子包括具有式-so2n-so2-的基团。
19.根据权利要求2至18中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述电荷中性聚合物具有图21a-21d所示的结构之一，
20.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的固体电解质，其中所述主链包括聚硅氧烷主链、聚烯烃主链、聚苯乙烯主链、聚丙烯酸酯主链、聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·琼斯，Y·陈，P·理查森，R·克莱门特，C·J·霍克，G·H·弗雷德里克松，R·A·西格尔曼，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：
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