一种复合电解质及其制备方法技术

技术编号:42435560 阅读:29 留言:0更新日期:2024-08-16 16:46
本发明专利技术公开了一种复合电解质及其制备方法。本发明专利技术制备方法,包括如下步骤:1)将氨、含氟的硅烷偶联剂、含氮的硅烷偶联剂加入无水乙醇中,得到前驱体溶液;将LLZO颗粒加入所述前驱体溶液中经冰浴超声处理,搅拌进行硅烷化反应,得到硅烷改性LLZO;2)将硅烷改性LLZO和含氟锂盐溶于有机溶剂中超声处理,然后加入聚合物进行混合,得到固态电解质浆料;3)将所述固态电解质浆料浇筑在表面平整的模具,待所述有机溶剂蒸发后,干燥,即得到复合电解质。本发明专利技术双增强了锂负极的界面稳定性和复合固态电解质与锂负极的相容性,并显著降低了界面电阻,提高了离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电源领域,涉及一种复合电解质及其制备方法


技术介绍

1、锂金属电池(lmb)因其超高的能量密度而受到越来越多的关注。然而,在传统的lmb中,与不可控的枝晶生长和液体电解质溢出相关的潜在安全风险使得锂阳极无法在实际应用中使用。固态电解质(无机物和聚合物)的使用被认为是解决上述问题的最具吸引力的方法。

2、固态电解质已经发展成不同类型,包括氧化物、硫化物、卤化物和聚合物。其中li7la3zr2o12(llzo)石榴石基电解质在离子电导率、能量密度、化学稳定性、电化学稳定性、环境稳定性和安全性等方面具有优势,被认为是实现高能量密度、高安全性固态锂金属电池最有前途和重要的电解质之一。不幸的是,在基于llzo的固态锂金属电池的实际进展中仍然存在几个关键挑战:(1)llzo和锂阳极之间的界面接触不良,导致界面电阻高;(2)严重的锂枝晶生长和穿透。由于界面接触不良,界面处的电流或电荷分布不均匀,显著增强了电池极化。锂金属优先在局部电流密度高的界面生长,导致局部压力增大和断裂。随后,锂枝晶形成并沿裂纹扩展,导致电池短路。


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【技术保护点】

1.一种复合电解质的制备方法,包括如下步骤:1)将氨、含氟的硅烷偶联剂、含氮的硅烷偶联剂加入无水乙醇中,得到前驱体溶液;将LLZO颗粒加入所述前驱体溶液中经冰浴超声处理,搅拌进行硅烷化反应,得到硅烷改性LLZO;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述LLZO颗粒分散至所述前驱体溶液后质量百分浓度为1~8%;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述超声处理的时间为1~2h,所述搅拌的时间为24~48h;

4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含氟的硅烷偶联剂选自3,3,3-三氟丙基甲基...

【技术特征摘要】

1.一种复合电解质的制备方法,包括如下步骤:1)将氨、含氟的硅烷偶联剂、含氮的硅烷偶联剂加入无水乙醇中,得到前驱体溶液;将llzo颗粒加入所述前驱体溶液中经冰浴超声处理,搅拌进行硅烷化反应,得到硅烷改性llzo;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述llzo颗粒分散至所述前驱体溶液后质量百分浓度为1~8%;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述超声处理的时间为1~2h,所述搅拌的时间为24~48h;

4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含氟的硅烷偶联剂选自3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷和1h,1h,2h,2h-全氟辛基...

【专利技术属性】
技术研发人员:张杰朱星宝张文强孙伟付月李晓龙陈宝田张颖
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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