一种改性聚合物基固态电解质及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种固态锂金属电池电解质及其应用，所述固态电解质由聚合物基体（聚环氧乙烷，PEO）、锂盐、多孔有机材料/C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;异质结组成。本发明专利技术制备的电解质具有较高的室温锂离子电导率，高离子迁移数，及较高的机械强度；同时，本发明专利技术制备的电解质具有轻质、柔性、无溶剂、电化学窗口宽等优点，搭配磷酸铁锂等正极可以具有较好的循环稳定性，并且有利于避免传统液态锂离子电池燃烧、爆炸的问题。同时该电解质制备简单，可加工性能强，有利于降低电池的生产成本，简化生产工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料制备领域，具体涉及一种改性聚合物基固态电解质及其应用。

技术介绍

1、随着全球能源需求的增长，可再生能源及其储存技术成为人们的研究热点。锂离子电池因其高能量密度和稳定性被广泛应用，并在利用可再生能源方面占据主导地位。但传统液态锂电池存在如电解液泄漏，负极枝晶生长等导致的燃烧或爆炸的问题。使用固态电解质来替换液态电解液则成为改善液态锂电池现存问题的有效方法。在目前的固态电解质中，聚合物固态电解质（spe），因其加工灵活性和良好的电化学性能受到重视，其中聚环氧己烷（peo）基体由于其优异的离子传导性能、高的化学稳定性与热稳定性、较宽的化学窗口等优点在固态电池领域具有广阔的应用前景，有望推动电池技术的进一步发展。但其也存在明显的缺点，如peo在室温下具有较高的结晶度，从而大大降低了离子在聚合物中的迁移速率，导致其离子电导率较低；另外，peo与锂离子较强的相互作用导致锂离子的迁移数较低（<0.2），且阴离子迁移数过高容易引起极化增加及锂负极循环性能的降低。另外peo的机械强度相对较低，这可能使得固态电解质在制备和使用过程中容易出现破损或本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固态电解质，包括下述组分：聚合物基体（聚环氧乙烷，PEO）、锂盐、多孔有机材料/C3N4异质结。

2.根据权利要求1所述的固态电解质，其各组分所占的质量百分比为：聚合物基体PEO占固态电解质总量10~60 wt%；锂盐占固态电解质总量5~60%；多孔有机材料/C3N4异质结占固态电解质总量3~27 wt%，各组分质量百分比之和为100 wt%。

3.根据权利要求2所述的一种固态电解质，其特征在于：所述聚合物基体为聚环氧乙烷（PEO），分子量为10~60 万。

4.根据权利要求2所述的一种固态电解质，其特征在于：所述锂盐选自六氟磷酸锂（LiPF6...

【技术特征摘要】

1.一种固态电解质，包括下述组分：聚合物基体（聚环氧乙烷，peo）、锂盐、多孔有机材料/c3n4异质结。

2.根据权利要求1所述的固态电解质，其各组分所占的质量百分比为：聚合物基体peo占固态电解质总量10~60 wt%；锂盐占固态电解质总量5~60%；多孔有机材料/c3n4异质结占固态电解质总量3~27 wt%，各组分质量百分比之和为100 wt%。

3.根据权利要求2所述的一种固态电解质，其特征在于：所述聚合物基体为聚环氧乙烷（peo），分子量为10~60 万。

4.根据权利要求2所述的一种固态电解质，其特征在于：所述锂盐选自六氟磷酸锂（lipf6）、双（三氟甲基磺酰）亚胺锂（litfsi）、三氟磺酸锂（cf3so3li）、草酸二氟硼酸锂（liodfb）、双氟磺酰亚胺锂（lifsi）、四氟硼酸锂（libf4）、高氯酸锂（liclo4）中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的一种固态电解质，其特征在于：所述的多孔有机材料/c3n4异质结为多孔有机材料负载到c3n4表面所形成的异质结结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，周学煜，孔令龙，谭勇，李新颖，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：