一种含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质及其制备和应用。本发明专利技术选择聚合度高的丙烯酸酯作为聚合物骨架，有效减少了聚合物电解质中不饱和双键单体的残留；同时引入耐高压的碳酸乙烯酯类基团和含氟基团，有助于提高电解质的抗氧化性，含氟基团在锂金属表面形成富含LiF的界面层，从而提高界面稳定性。此外碳酸乙烯酯基团与溶剂分子有较强的分子间作用力，使聚合物链与溶剂分子具有良好的兼容性，在溶剂分子的帮助下，具有能媲美液体电解质的离子导电率(>10<supgt;‑3</supgt;S cm<supgt;‑1</supgt;)、优异的电化学稳定性。本发明专利技术提供的含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质具有高离子电导率，同时与高压正极匹配，为准固态电池的商业化提供新方向和方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池，具体涉及一种含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质及其制备方法和在准固态电池中的应用。

技术介绍

1、锂离子电池是目前最广泛使用的可充电电池类型，其在电动汽车、便携式电子设备等领域有着广泛的应用。但是传统商业锂离子电池目前还存在，如电解液泄漏、挥发、燃烧和爆炸等风险问题，难以满足电动汽车产业日益增长的高能量密度和高安全性要求。固态锂离子电池能有效解决以上问题，其中固态锂离子电池的核心技术是固态电解质，在各种固态电解质中，全固态聚合物电解质在柔韧性好、界面接触好、成本低、空气稳定性好、与其他电解质兼容等方面具有无可比拟的优势，适用于各种固态电池的电芯的设计。尽管全固态聚合物电解质具有这些优点，但相对较低的室温离子电导率(＜1×10-4s cm-1)、较窄的电化学窗口和固-固界面接触不良成为其应用的障碍。

2、目前，随着准固态电池技术的发展，在不改变电池组装线的前提下，通过单体在电池内部原位聚合并将液态电解质锁在聚合物电解质基体中，不仅解决固态电解质固-固界面接触不良和液态电解质挥发泄露等问题，而且在溶剂小分子的帮助下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质，包括含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基聚合物、锂盐、有机溶剂，其中，所述含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基聚合物的结构式如式(I)所示：

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的聚合物电解质，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，

5.一种权利要求1～4任一项所述含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质的制备方法，包括：将包含有所述的丙烯酸(碳酸乙烯酯基)酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、锂盐、有机溶剂在内的组分搅拌均匀后得到前驱体溶液，该前驱体...

【技术特征摘要】

1.一种含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质，包括含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基聚合物、锂盐、有机溶剂，其中，所述含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基聚合物的结构式如式(i)所示：

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的聚合物电解质，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，

5.一种权利要求1～4任一项所述含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质的制备方法，包括：将包含有所述的丙烯酸(碳酸乙烯酯基)酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、锂盐、有机溶剂在内的组分搅拌均匀后得到前驱体溶液，该前驱体溶液在引发剂的作用下热引发聚合反应，即得所述的含氟聚碳酸乙烯酯丙烯酸酯基凝胶聚合物电解质。

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【专利技术属性】
技术研发人员：周伟东，李佩莹，郝锦锦，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：