聚合物电解质及其制备方法和包括该聚合物电解质的电池技术

本发明专利技术提供了一种聚合物电解质，该聚合物电解质含有聚氧化乙烯、锂盐和掺杂剂，其中，所述掺杂剂为非水溶性的金属硫化物。本发明专利技术还提供了制备该聚合物电解质以及包括该聚合物电解质的聚合物电池。其中，所述制备聚合物电解质的方法包括在聚氧化乙烯存在下将含有金属离子的溶液与含有硫离子的溶液接触，将接触后的产物与锂盐混合均匀，并将混合均匀后的产物进行成膜，所述金属离子为非水溶性的金属硫化物的金属离子。在本发明专利技术中通过使用非水溶性的金属硫化物作为掺杂剂，从而显著提高了聚合物电解质的室温电导率和锂离子迁移数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物电解质和该聚合物电解质的制备方法，以及包括该聚合物电解质的电池。
技术介绍
固体聚合物电解质的研究始于1973年Wright等人(D. E. Fenton， J. M. Parker, P. V. Wright, Polymer, 1973， 14,589)对聚氧化乙烯与碱金属离子络合物导电性的发现。到 1979年，法国Armand等人(J. M. Tarascon， M. Armand， Nature, 2001， 414， 359)又发现聚氧 化乙烯碱金属盐络合物在40-6(TC时离子电导率为10—5西门子/厘米，且络合物具有良好 的成膜性，可用作锂离子电池电解质。 然而，聚氧化乙烯本身结构所引起的易结晶性，使锂离子在其中的传输变得困难， 一般其室温离子电导率仅能达到10—7-10—8西门子/厘米这个数量级。为此人们采取了多 种方式来改善其聚合物电解质的性能，其中与无机材料共混和复合是聚合物改性的重要手 段。 掺杂无机材料尤其是无机纳米粒子是提高聚合物电解质性能非常有效的方法。其 中最常用的掺杂剂一般有氧化物材料、铁电性材料、含锂化合物、蒙脱土、分子筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物电解质，该聚合物电解质含有聚氧化乙烯、锂盐和掺杂剂，其特征在于，所述掺杂剂为非水溶性的金属硫化物。

【技术特征摘要】
一种聚合物电解质，该聚合物电解质含有聚氧化乙烯、锂盐和掺杂剂，其特征在于，所述掺杂剂为非水溶性的金属硫化物。2. 根据权利要求1所述的聚合物电解质，其中，所述非水溶性的金属硫化物为硫化铜、 硫化铅或硫化锌中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的聚合物电解质，其中，所述锂盐与聚氧化乙烯中氧化乙烯结 构单元的摩尔比为l : 5-25，所述非水溶性的金属硫化物与聚氧化乙烯中氧化乙烯结构单 元的摩尔比为1 : 2-30。4. 根据权利要求3所述的聚合物电解质，其中，锂盐与聚氧化乙烯中氧化乙烯结构单 元的摩尔比为l : 7-15，非水溶性的金属硫化物与聚氧化乙烯中氧化乙烯结构单元的摩尔 比为1 : 10-25。5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的聚合物电解质，其中，该聚合物电解质还含有 水溶性的硫化物。6. 根据权利要求5所述的聚合物电解质，其中，所述水溶性的硫化物与非水溶性的金属硫化物的摩尔比为o.i-i : 1，所述水溶性的硫化物为硫化钠、硫化氢、硫化钾中的一种或几种。7. 根据权利要求1、3或4所述的聚合物电解质，其中，所述非水溶性的金属硫化物的粒 子直径为30-100纳米，所述聚氧化乙烯的数均分子量为1. 01 X 106-5. 5X 107，所述锂盐为 LiC104、 LiPF6、 LiBF4、 LiB0B、 LiN (S02CF3) 2、 LiCF3S03、 LiN (S02CF2CF3) 2中的一种或几种。8. 权利要求1所述聚合物电解质的制备方法，其特征在于，该方法包括在聚氧化乙烯 存在下将含有金属离子的溶液与含有硫离子的溶液接触，将接触后的产物与锂盐混合均 匀，并将混合均匀后的产物进行成膜，所述金属离子为非水溶性的金属硫化物的金属离子。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其中，分别以所述金属离子和硫计，所述含有金属 离子的溶液与含有硫离子的溶液的用量的摩尔比为1 : l...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]