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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池制备,具体涉及一种锂电池单离子导体聚合物电解质及其制备方法。
技术介绍
1、锂金属电池是一种以金属锂为阳极的可充电电池,被认为是最有前途的高能量密度电能储能装置之一。然而由于锂电池在充放电过程中会生长锂枝晶,进而可能刺破隔膜导致电池短路,在实际应用中受到严重的阻碍。为解决锂电池安全性问题,目前解决锂电池安全性能的方案之一是研发固态电解质,但固态电解质由于锂离子迁移数低(一般小于0.5),导致较大的浓差极化,仍然很难抑制锂枝晶的生长,存在较大的安全隐患。
2、单离子导体聚合物电解质由于锂离子迁移数接近于一,可以有效降低浓差极化,从而极大地抑制锂枝晶的生长,有望实现高能量密度,长寿命,高安全性能的锂电池。目前单离子导体聚合物电解质存在机械性能较差,电池容量较低,高倍率循环能力较差的问题,为此本专利技术提供了一种具备高能量密度,高机械强度,高倍率循环的锂电池单离子导体聚合物电解质,该电解质成本便宜,性能优良,极具商业化潜力。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术提供了一种锂电池单离子导体聚合物电解质及其制备方法,将苯磺酸锂阴离子基团通过单硫键嫁接到pvdf及其共聚物的聚合物主链上,得到单离子导体聚合物电解质pvdf-bsfe,苯磺酸锂由于其大共轭的结构排布,拥有很强的吸电子能力,易于锂离子的解离和迁移,阴离子固定在聚合物主链上,抑制阴离子迁移,很好地提升了电池的循环能力及倍率能力。
2、锂电池单离子导体聚合物电解质的制备方法包括以下步骤:<
...【技术保护点】
1.一种锂电池单离子导体聚合物电解质的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,含有锂离子的强碱包括LiOH,Li2CO3,甲醇锂,乙醇锂,叔丁醇锂,丁基锂,六甲基二硅氮化锂,氨基锂,2,2,6,6-四甲基哌啶锂中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂为锌-乙酸,硼氢化钠,三苯基膦中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,PVDF及其共聚物溶液的溶剂包括N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四氢呋喃,丙酮,THF,环己酮等,甲基异丁基酮,乙酸乙酯,乙酸丁酯,丁酸丁酯,己酸己酯,乙二醇甲醚,二异丁基酮中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(10)中的溶剂包括N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基甲酰胺,丁酮,丙酮中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(10)中加入锂盐,制备出固态电解质薄膜,其中,加入的锂盐包括六氟磷酸锂,双三氟甲磺酰亚胺锂,双氟磺酰亚胺锂,四氟硼酸锂
7.一种锂电池单离子导体聚合物电解质,由权利要求1-6任一项所述方法制备,其特征在于,通过单硫键将苯磺酸锂嫁接到PVDF及其共聚物上,PVDF及其共聚物包括PVDF,PVDF-HFP,PVDF-CTFE,PVDF-TrFE中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池单离子导体聚合物电解质的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,含有锂离子的强碱包括lioh,li2co3,甲醇锂,乙醇锂,叔丁醇锂,丁基锂,六甲基二硅氮化锂,氨基锂,2,2,6,6-四甲基哌啶锂中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂为锌-乙酸,硼氢化钠,三苯基膦中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,pvdf及其共聚物溶液的溶剂包括n-甲基吡咯烷酮,n,n-二甲基甲酰胺,n,n-二甲基乙酰胺,四氢呋喃,丙酮,thf,环己酮等,甲基异丁基酮,乙酸乙酯,乙酸丁酯,丁酸丁酯,己酸己酯,乙二醇甲醚,二异丁基...
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