一种用于锂离子电池的凝胶态电解质及其制备方法和应用技术

技术编号:42982500 阅读:16 留言:0更新日期:2024-10-15 13:16
本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种用于锂离子电池的凝胶态电解质及其制备方法和应用。本发明专利技术提供一种用于锂离子电池的凝胶态电解质,包括:具有交联网络状结构的聚合物基体、增塑剂、填充剂和锂盐;所述基体聚合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和乙烯基三甲氧基硅烷的交联产物,所述增塑剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯或碳酸甲乙酯中的至少一种与N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液,所述填充剂为氧化锌。该凝胶态电解质仅需通过简单的自由基聚合和涂膜、浸泡等方式即可获得,制备方法简单可行,易实现规模化生产。该凝胶态电解质的室温电导率可达10.3×10‑3S/cm、抗拉强度可达2.3MPa、吸液率均大于310%,应用前景巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,尤其涉及一种用于锂离子电池的凝胶态电解质及其制备方法和应用


技术介绍

1、在锂离子电池所用的电解质中,液态电解质作为一种具有高离子电导率、良好电极相容性、温度窗口宽、无重金属污染等优势的电解质,被广泛应用与各类电子产品和电器当中。但是,液态电解质存在安全性较低、电解液易泄露且难以抑制锂枝晶生长的问题,这些问题严重影响了液态电解质的发展和应用。

2、凝胶聚合物电解质又称凝胶态电解质,是液体与固体混合的半固态电解质,通过向聚合物分子的网络结构中填充液态电解质得到,其中,聚合物分子为交联的空间网状结构,在网状结构的空隙中充满了液体增塑剂,锂盐溶解于聚合物和增塑剂中。与液态电解质相比,凝胶态电解质具有泄漏风险更低、弹性和灵活性良好以及安全性高等优点。

3、但是,凝胶态电解质的室温电导率和机械强度仍有待进一步提高,目前,虽然已有通过调节高分子量聚合物与低分子量聚合物的比例来提高电解质的离子电导率,或者通过添加纳米填料来增强电解质的机械强度和电化学稳定性的方法,但这些方法均存在电导率和机械强度无法同时满足的矛盾,无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,包括:具有交联网络状结构的聚合物基体、增塑剂、填充剂和锂盐;所述基体聚合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和乙烯基三甲氧基硅烷的交联产物,所述增塑剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯或碳酸甲乙酯中的至少一种与N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液,所述填充剂为氧化锌。

2.如权利要求1所述的用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,所述甲基丙烯酸甲酯与丙烯腈的质量之比为1:5~10,所述甲基丙烯酸甲酯与乙烯基三甲氧基硅烷的质量之比为1:1~2。

3.如权利要求1所述的用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,所述填充剂氧化锌与乙烯基三甲氧基...

【技术特征摘要】

1.一种用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,包括:具有交联网络状结构的聚合物基体、增塑剂、填充剂和锂盐;所述基体聚合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和乙烯基三甲氧基硅烷的交联产物,所述增塑剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯或碳酸甲乙酯中的至少一种与n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液,所述填充剂为氧化锌。

2.如权利要求1所述的用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,所述甲基丙烯酸甲酯与丙烯腈的质量之比为1:5~10,所述甲基丙烯酸甲酯与乙烯基三甲氧基硅烷的质量之比为1:1~2。

3.如权利要求1所述的用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征在于,所述填充剂氧化锌与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:3~5。

4.如权利要求1所述的用于锂离子电池的凝胶态电解质,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:张艳华赵亚军田寿同刘大凡王驰伟
申请(专利权)人:合肥新宸新能源材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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