System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电解质薄膜及制备方法技术_技高网

一种电解质薄膜及制备方法技术

技术编号:40447949 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 23:08
本发明专利技术属于固态聚合物电解质技术领域,具体涉及一种电解质薄膜及制备方法。该制备方法先采用无机导电填料、双三氟甲磺酰亚胺锂、聚氧化乙烯和聚己内酯制备第一聚合物电解质;再将采用纳米硅、双三氟甲磺酰亚胺锂和聚氧化乙烯制备得到第二聚合物电解质前驱液涂布在第一聚合物电解质上,定型后得到电解质薄膜。该制备方法的采用纳米硅和PEO基电解质复合制备负极侧改性层,用于锚定负极侧的锂枝晶,有效延缓了大电流密度下锂枝晶对电解质的穿透;采用链段聚合物PEO与PCL为基体,无机导电填料与电解质复合制备正极侧改性层,提高离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固态聚合物电解质,具体涉及一种电解质薄膜及制备方法


技术介绍

1、锂离子电池因其高能量密度、无记忆效应与环境友好等优点,被广泛应用于储能与3c数码产品中。然而,随着近年来新能源汽车市场的不断扩大,传统液态锂离子电池有限的能量密度逐渐无法满足日益扩张的能源市场的实际需求。

2、采用固态电解质颗粒作为无机活性填料对peo(聚氧化乙烯)基固态电解质进行改性,使用界面稳定性较好的锂盐与peo络合,制备了一种以聚合物peo为基体,固态电解质颗粒与锂盐掺杂的复合固态电解质,能够有效提升离子导电率以及循环稳定性。基于此,公布号为cn108963327a的中国专利技术专利公开了一种无机填料复合peo固体电解质材料,该材料由peo、具有高离子电导率的无机粉体及锂盐组成,提高了室温下的离子电导率与机械性能,但其保护层所提供的物理阻隔并不能完全抑制大电流密度下锂枝晶的穿刺。

3、公布号为cn111463480a的中国专利技术专利公开了一种滤膜基高性能复合固态电解质薄膜的制备方法,薄膜由滤膜聚合物电解质基体和石榴石li6.5la3zr1.5ta0.5o1固态无机电解质层组成,室温下电导率高,电化学性质稳定,但该薄膜具有刚性的表面不利于界面的紧密接触,同时无机层易碎的特点会影响电池实际应用中的安全性,并且价格昂贵,不利于大规模生产。

4、公布号为cn113299985a的中国专利技术专利提出了一种丁二腈基双层复合聚合物电解质的制备方法,将丁二腈和双三氟甲磺酰亚胺锂溶解在聚乙二醇二丙烯酸酯溶剂中,再加入光引发剂制得混合溶剂;采用浆料流延干燥方法制得peo聚合物电解质膜,将干燥后的peo聚合物电解质膜粘附在玻璃纤维上,加入过量的混合溶剂使玻璃纤维完全浸透,最后用透明玻璃板压制并紫外固化得到丁二腈基双层复合聚合物电解质。该电解质靠近负极的改性层与电极接触性良好,并且电化学窗口宽,但其对于大电流密度下锂枝晶的抑制作用有限,对界面稳定并无机制上的贡献。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种电解质薄膜及制备方法,该电解质薄膜能在提高电子电导率的同时抑制大电流密度下锂枝晶的穿刺。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种电解质薄膜的制备方法,包括以下步骤:

3、s1:将无机导电填料与双三氟甲磺酰亚胺锂(litfsi)加入乙腈中搅拌,再加入聚氧化乙烯(peo)与聚己内酯(pcl)的混合粉末继续搅拌,得到第一聚合物电解质前驱液;

4、s2:将第一聚合物电解质前驱液涂布后定型,得到第一聚合物电解质;

5、s3:将纳米硅与双三氟甲磺酰亚胺锂倒入乙腈中搅拌,再加入聚氧化乙烯继续搅拌,得到第二聚合物电解质前驱液;

6、s4:将第二聚合物电解质前驱液涂布在第一聚合物电解质上,定型后得到电解质薄膜。

7、本专利技术采用的另一技术方案为:一种上述的电解质薄膜的制备方法制备得到的电解质薄膜。

8、本专利技术的有益效果在于:本专利技术提供了一种非对称的双层电解质薄膜的制备方法,负极侧采用纳米硅和peo基电解质复合制备改性层,用于锚定负极侧的锂枝晶,有效延缓了大电流密度下锂枝晶对电解质的穿透;正极侧采用链段聚合物peo与pcl为基体,同时采用无机导电填料与电解质复合,进一步提高离子电导率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解质薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S1中聚氧化乙烯、聚己内酯、双三氟甲磺酰亚胺锂和无机导电填料的重量比为1.63~1.98:1.63~1.98:1.7~2.3:1。

3.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S1中乙腈与混合粉末的重量比为11~13:1。

4.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述无机导电填料包括锂镧锆氧、磷酸锂铝钛、钛酸镧锂、磷酸锂铝铬中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S1具体为:将无机导电填料与双三氟甲磺酰亚胺锂加入乙腈中以800~1200r/min的转速搅拌5~10min,再加入聚氧化乙烯与聚己内酯的混合粉末以800~1200r/min的转速继续搅拌20~24h,得到第一聚合物电解质前驱液。

6.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,S1和S2中的定型包括依次进行的静置和干燥,所述干燥的温度为60~65℃,干燥的时间为15~20h。

7.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S3中聚氧化乙烯、双三氟甲磺酰亚胺锂和纳米硅的重量比为3.48~3.82:1.84~2.1:1。

8.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S3中乙腈与聚氧化乙烯的重量比为11~13:1。

9.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述S2和S4中的涂布均为刮刀涂布,所述S2的刮刀间隙:S4的刮刀间隙=3:2~1。

10.一种采用权利要求1-9任一所述的电解质薄膜的制备方法制备得到的电解质薄膜。

...

【技术特征摘要】

1.一种电解质薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述s1中聚氧化乙烯、聚己内酯、双三氟甲磺酰亚胺锂和无机导电填料的重量比为1.63~1.98:1.63~1.98:1.7~2.3:1。

3.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述s1中乙腈与混合粉末的重量比为11~13:1。

4.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述无机导电填料包括锂镧锆氧、磷酸锂铝钛、钛酸镧锂、磷酸锂铝铬中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电解质薄膜的制备方法,其特征在于,所述s1具体为:将无机导电填料与双三氟甲磺酰亚胺锂加入乙腈中以800~1200r/min的转速搅拌5~10min,再加入聚氧化乙烯与聚己内酯的混合粉末以800~1200r/m...

【专利技术属性】
技术研发人员:王勇领吴彬杰许海东江美珂陈鹤鲍贵城
申请(专利权)人:博研嘉信北京科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1