一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质及其制备方法技术

技术编号:42683528 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-10 12:32
本发明专利技术公开了一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质及其制备方法,该电解质由采用非溶剂诱导相转换法制备的强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜与由腈基电解液原位固化而得的腈基凝胶聚合物电解质复合构成,其中,腈基电解液的组分包括丁二腈、乙腈、锂盐、添加剂、交联剂与热引发剂。由于腈基组分优异的锂盐溶解性与耐高电压稳定性,结合强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜自身的不燃性与阻燃性,本发明专利技术所制备的基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质具有良好的离子电导率、适配高镍三元正极材料的电化学窗口与优异的阻燃性能,对于提升固态软包锂离子电池的能量密度与安全性能具有显著效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池领域,尤其涉及基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质及其制备方法


技术介绍

1、随着市场对于高安全性、高能量密度储能设备的不断追求,固态锂电池的发展受到了高度重视。固态电解质作为固态电池的核心部件,其性能严重影响着电池整体的充放电行为。其中聚合物固态电解质凭借制备方法简便、界面兼容性优良、加工性能出色等优势具备很好的发展前景。但由于受到电化学性能、制备成本、产业链成熟度等多方面限制,要实现量产依然存在许多技术难题。为了尽早将聚合物电解质的研究成果投入产业化使用,凝胶聚合物电解质作为一种过渡态产品随之而生。凝胶聚合物电解质是一种液相与固相共存的固态电解质,现有技术一般是通过骨架材料对液体电解质吸附凝胶化,或通过添加交联单体使液体电解质原位固化所制得。凝胶聚合物电解质兼具液态电解质与固态电解质的优点:液相的存在保障了凝胶聚合物电解质的离子传导性能,并起到浸润作用,提升电解质-电极界面的接触性;固相结构则负责维持凝胶聚合物电解质的机械性能,同时减少了因有机电解液漏液而引发的电极腐蚀、氧化燃烧等生产安全问题。此外,采用凝胶聚合物电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质是由采用非溶剂诱导相转换法制备的强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜与由腈基电解液原位固化而得的腈基凝胶聚合物电解质复合构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜是通过将聚苯并咪唑粉末溶解于有机溶剂后对所得聚苯并咪唑浆料进行涂布,并浸泡于与有机溶剂互溶而与聚苯并咪唑材料不互溶的液体中,通过非溶剂诱导相转换法所制得;以聚苯并咪唑浆料的总质量计,聚苯并咪唑的含量为9~15wt%。

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【技术特征摘要】

1.一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质是由采用非溶剂诱导相转换法制备的强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜与由腈基电解液原位固化而得的腈基凝胶聚合物电解质复合构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述强极性聚苯并咪唑基多孔隔膜是通过将聚苯并咪唑粉末溶解于有机溶剂后对所得聚苯并咪唑浆料进行涂布,并浸泡于与有机溶剂互溶而与聚苯并咪唑材料不互溶的液体中,通过非溶剂诱导相转换法所制得;以聚苯并咪唑浆料的总质量计,聚苯并咪唑的含量为9~15wt%。

3.根据权利要求2所述的一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮、n-n二甲基甲酰胺、n-n二甲基乙酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述与有机溶剂互溶而与聚苯并咪唑材料不互溶的液体为去离子水、无水乙醇、乙酸乙酯和乙腈中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于强极性多孔隔膜的阻燃性腈基凝胶聚合物电解质,其特征在于:所述腈基电解液包含丁二腈、乙腈、碳酸亚乙烯酯、锂...

【专利技术属性】
技术研发人员:张卫新邹雷杨则恒卢剑伟
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

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