一种含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术公开了一种含羰基/醚键协同作用的聚醚‑聚酯固态电解质、其制备方法及其用途，含羰基/醚键协同作用的聚醚‑聚酯固态电解质，在聚醚聚合物中引入高介电常数的聚酯可以促进锂盐的解离，增大电解质体系中的锂离子浓度；聚醚为聚乙二醇甲醚丙烯酸酯，与锂离子存在强络合作用；聚酯为末端丙烯酸酯化的聚碳酸酯，其分子链上的羰基与锂离子的络合作用较弱。本发明专利技术含有羰基/醚键协同作用的聚醚‑聚酯电解质与锂离子的强弱耦合效应具有可控性，引入与锂离子结合能较弱的羰基可促进锂离子与醚键的解络合，提高锂离子的迁移率，增大离子电导率；末端丙烯酸酯化的聚碳酸酯作为交联剂可提高电解质的力学强度；制得的电池在循环中有稳定的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质、其制备方法及其用途，属于固态锂金属电池。

技术介绍

1、随着新能源电动汽车和可穿戴电子设备的快速发展，人们对于储能设备的能量密度要求不断提高。传统的锂离子电池因其低能量密度已无法满足先进的电化学储能系统和技术的发展，迫切需要寻求一种高能量密度的高性能电池。金属锂具有高能量密度(3860mah g-1)、低重量密度(0.53g cm-3)和超低氧化还原电位(-3.04vs标准氢电极)，可以满足未来先进电子器件日益增长的高能量密度需求，引起了人们的广泛关注。然而，锂金属电池的发展仍然受制于锂枝晶生长引起的电池短路问题，以及传统液态电解液因其挥发性和易燃性造成的安全隐患和循环寿命短等缺点。固态锂金属电池的出现有望解决传统锂离子电池的关键安全问题。固态电解质具有高机械强度和不可燃性，以其代替传统的有机电解液可望抑制锂枝晶的生长，降低电池短路和易燃的风险。

2、固态电解质可以分为无机电解质、聚合物电解质和无机/聚合物复合固态电解质。无机电解质(如石榴石型固态电解质、nasicon型固态电解质、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，在聚醚中引入聚碳酸酯，聚碳酸酯的介电常数高于聚醚有利于促进锂盐的解离，增大电解质体系中的锂离子浓度；同时，羰基与锂离子的配位作用弱于醚键与锂离子的配位作用，在聚醚中引入聚碳酸酯削弱醚键对锂离子的强配位作用，加快电解质中锂离子的迁移。

2.根据权利要求1所述的含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，聚醚选自阿拉丁的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯PEGMA，平均数均分子量Mn～480，牌号为P133111-1L；聚碳酸酯前驱体选自旭化成的聚碳酸酯二醇PCD，数均分子量为Mn＝2000，Mn＝1000或Mn＝80...

【技术特征摘要】

1.一种含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，在聚醚中引入聚碳酸酯，聚碳酸酯的介电常数高于聚醚有利于促进锂盐的解离，增大电解质体系中的锂离子浓度；同时，羰基与锂离子的配位作用弱于醚键与锂离子的配位作用，在聚醚中引入聚碳酸酯削弱醚键对锂离子的强配位作用，加快电解质中锂离子的迁移。

2.根据权利要求1所述的含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，聚醚选自阿拉丁的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯pegma，平均数均分子量mn～480，牌号为p133111-1l；聚碳酸酯前驱体选自旭化成的聚碳酸酯二醇pcd，数均分子量为mn＝2000，mn＝1000或mn＝800，相应的牌号分别为as-202、t5651和t5650j。

3.根据权利要求1或2所述的含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，聚碳酸酯不仅作为锂离子迁移的加速剂，同时作为固态电解质体系的交联剂，增加固态电解质的力学性能。

4.根据权利要求1或2所述的含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，聚碳酸酯的添加量为聚醚质量的百分之二十。

5.根据权利要求1或2所述的含羰基/醚键协同作用的聚醚-聚酯固态电解质，其特征在于，聚碳酸酯通过丙烯酰氯与聚碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪月娥，李晓晓，陈开，钱雨珊，冯之欣，张潆心，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：