一种PEO/聚苯并咪唑半互穿网络固态电解质及其制备方法和应用技术

技术编号:41344615 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-20 10:00
本发明专利技术涉及一种PEO/聚苯并咪唑半互穿网络固态电解质及其制备方法和应用,通过将聚环氧乙烷PEO、聚苯并咪唑以及锂盐共混形成均相混合溶液,并利用其他金属盐对聚苯并咪唑进行配位交联而得。本发明专利技术PEO/聚苯并咪唑半互穿网络的形成不仅在很大程度上提高了固态电解质的力学性能和热稳定性,还进一步破坏了PEO的结晶,提高了固态电解质电导率;制备工艺简单、成本较低,在全固态锂离子电池中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高性能纤维制备领域,特别涉及一种peo/聚苯并咪唑半互穿网络固态电解质及其制备方法和应用。


技术介绍

1、锂离子电池使用过程中,有机液体电解质通常会存在泄漏、易燃和副反应等安全问题。将电解液和隔膜替换为固态电解质有望克服目前存在的安全问题,并简化电池的制备流程,同时能够匹配锂金属负极电极来实现更高的能量密度。相比于无机固态电解质,聚合物基固态电解质具有易于成膜、柔韧性高和制造工艺简单的优点。特别地,聚环氧乙烷(peo)具有优异的解离锂盐能力、相对较高的离子电导率,以及较为低廉的成本,因此,它被认为是固态电解质理想的聚合物基质。但是,peo较高的结晶度限制了其常温下的离子电导率。升高温度可提高其离子电导率,但是peo熔点低,高温下peo将发生熔融并失去尺寸稳定性,尤其是在高电流密度下的机械强度不足会导致锂枝晶穿透电解质,发生短路危险。因此,需要提高peo基固态电解质的离子电导率、热稳定性和机械强度,以确保其在全固态锂离子中的实际安全应用。

2、通过对peo进行共聚改性或交联可提高其力学强度和稳定性,但是会导致电解质与电极界面的接触性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PEO/聚苯并咪唑半互穿网络固态电解质,其特征在于:通过将聚环氧乙烷PEO、聚苯并咪唑以及锂盐共混形成均相混合溶液,并利用其他金属盐对聚苯并咪唑进行配位交联而得。

2.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述聚环氧乙烷PEO为分子量103~106g/mol的PEO中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述聚苯并咪唑的分子量为5×104~15×104g/mol。

4.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述锂盐为高氯酸锂、硝酸锂、六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或几种。

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【技术特征摘要】

1.一种peo/聚苯并咪唑半互穿网络固态电解质,其特征在于:通过将聚环氧乙烷peo、聚苯并咪唑以及锂盐共混形成均相混合溶液,并利用其他金属盐对聚苯并咪唑进行配位交联而得。

2.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述聚环氧乙烷peo为分子量103~106g/mol的peo中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述聚苯并咪唑的分子量为5×104~15×104g/mol。

4.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述锂盐为高氯酸锂、硝酸锂、六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于:所述其他金属盐的阳离子为zn2+、cu2+、co2+、co3+、ni2+、fe3+、al3+、ag+中的一种或几种;其他金属盐的阴离子为cl-...

【专利技术属性】
技术研发人员:周丹玲张清晖张彦军王彦
申请(专利权)人:上海城建职业学院
类型:发明
国别省市:

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