一种粒子杂化的聚合物固态电解质、原位聚合制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种粒子杂化的聚合物固态电解质、原位聚合制备方法及应用，通过将有机无机进行粒子杂化、聚合物前驱体(单体)有机溶剂混合，加入锂盐和引发剂得到准固态的前驱体液，并在一定温度下单体进行开环原位聚合形成高分子网络结构的聚合物。与现有技术相比，本发明专利技术所提供的粒子杂化的聚合物固态电解质具有高导电率、高强度、高安全性、不泄露、挥发性小、高电化学稳定性、电解质与电池电极保持良好的界面接触、高库伦效率及优异的充放电循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料，尤其是涉及一种粒子杂化的聚合物固态电解质、原位聚合制备方法及应用。

技术介绍

1、锂离子电池已经应用于人们生活的方方面面，包括手机、电脑、电动汽车以及各种电动工具。但是锂离子电池的安全风险和续航焦虑促使人们一直寻求高安全与高比能的新型电池。传统液态锂离子电池主要采用溶剂和锂盐的方式，利用有机醚类或者有机酯类电解液，将锂盐溶解，并通过添加成膜保护剂等实现锂离子电池的安全长循环。在众多的液态有机电解液中，碳酸脂类是一类具有较高介电常数和宽电化学窗口的有机溶剂，是目前使用最广泛的一类锂离子电池溶剂。常用的有机溶剂包括，碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等。但是这一类的有机溶剂容易挥发，易燃，存在着较大的安全风险，同时有机电解液的加入，增加了非活性物质的总体占比，降低了锂离子电池的总体比能量。大量的有机酯类或者有机醚类电解液在电池内部发生短路和内部热聚集的时候极易引发起火，造成严重的安全事故。

2、为了进一步的提升电池的比能量，同时解决电池整体的安全风险，科研人员将目光转向了固态锂金属电池。这种电池使用锂负极(38本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述无机氧化物纳米粒子为：二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氧化铈(CeO2)、氧化铁(Fe2O3)中的一种或者多种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述无机氧化物纳米粒子的粒径范围为：5～10nm。

4.根据权利要求1所述的粒子杂化的...

【技术特征摘要】

1.一种粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述无机氧化物纳米粒子为：二氧化硅(sio2)、二氧化钛(tio2)、氧化锌(zno)、氧化铝(al2o3)、氧化镁(mgo)、氧化锆(zro2)、氧化铈(ceo2)、氧化铁(fe2o3)中的一种或者多种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述无机氧化物纳米粒子的粒径范围为：5～10nm。

4.根据权利要求1所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：含环氧基的硅烷偶联剂优选为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述环醚类单体为：1,3-二氧戊环(dol)、四氢呋喃(thf)、碳酸亚乙烯酯(vc)、氟代碳酸乙烯脂(fec)、三聚甲醛(tom)中的一种或者多种的组合。

6.根据权利要求1所述的粒子杂化的聚合物固态电解质的原位聚合制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为：乙二醇二甲醚(dme)、1,2-二甲氧基丙烷(dmp)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、甲酸甲酯(mf)、乙酸甲酯(ma)、n,n-二甲基乙酰胺(dma)、氟代碳酸乙烯酯(fec)、丙酸甲酯(mp)、丙酸乙酯(ep)、乙酸乙酯(ea)、γ-丁内酯(gbl)、四氢呋喃(thf)、2-甲基四氢呋喃(2metif)、4-甲基-1,3-二氧环戊烷(4medol)、二甲氧甲烷(dmm)、三乙二醇二甲醚(dg)、二甲基砜(msw)、亚硫酸乙烯酯(es)、亚硫酸丙烯脂(ps)、亚硫酸二甲脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雷，母可心，朱才镇，徐坚，刘会超，于佳立，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：