一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法技术

技术编号:43424891 阅读:101 留言:0更新日期:2024-11-27 12:37
一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,属于锂电池聚合物电解质技术领域。通过静电纺丝技术制备梯度结构的有机无机复合纤维膜,其中正极侧选用匹配高压正极材料的耐高压聚合物纤维层,中间层选用具有高机械强度和热稳定性的无机纳米纤维层,负极侧选用与负极材料界面兼容性好的聚合物纤维层。通过引入液态电解质,形成复合凝胶聚合物电解质。该梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质兼具高离子电导率、优异的机械强度、高安全性、良好的耐高压性能和界面兼容性,显著提升了锂电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池聚合物电解质,具体涉及一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法


技术介绍

1、随着便携式电子设备的快速发展,以及电动汽车市场的快速扩张,对高效、可靠且环境友好的能源存储系统的需求日益迫切。这些设备和车辆的运行依赖于能够提供持续、稳定能量输出的电池系统,而电池的性能在很大程度上取决于其核心组成部分—电解质。液态电解质的挥发性和易燃性使其在高温和过充条件下容易引发热失控,导致电池起火甚至爆炸。此外,液态电解质在长期使用中可能会逐渐分解,产生有害副产物,影响电池的稳定性和寿命。而凝胶聚合物电解质结合了固态电解质的安全性和液态电解质的高电导率优点,同时具有良好的柔韧性,可以在不同形状和尺寸的电池设计中使用,易于加工和集成到电池系统中。通过进一步将无机纳米填料引入聚合物电解质构建有机无机复合聚合物电解质可以有效降低聚合物结晶度,提升强电解质稳定性,加快离子传输性能。

2、然而,尽管复合聚合物电解质具有上述优点,它们在实际应用中仍面临挑战。无机纳米填料比表面积大,表面能高,容易团聚。现有的凝胶聚合物电解质在机械强度方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤一中,所述无机填料前驱体为正硅酸乙酯、硝酸铝、正丁醇锆、四氯化钛中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤一中,所述无机填料前驱体:PVP:乙醇:醋酸的质量比为0.5~2:0.1:1:0.02~0.05。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制...

【技术特征摘要】

1.一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤一中,所述无机填料前驱体为正硅酸乙酯、硝酸铝、正丁醇锆、四氯化钛中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤一中,所述无机填料前驱体:pvp:乙醇:醋酸的质量比为0.5~2:0.1:1:0.02~0.05。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤二中,所述热处理的温度为500~1200℃,时间为0.5~6h。

5.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结构复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于:步骤三中,所述聚合物为聚丙烯腈(pan)、聚碳酸丙烯酯(ppc)、聚碳酸乙烯(pec)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(pvdf-hfp)、聚三氟氯乙烯(pctfe)、聚(亚乙基-共-六氟丙烯)(etfe)或以上聚合物的单体中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的梯度纤维结...

【专利技术属性】
技术研发人员:左朋建杨海霞侯望墅李建霆闫佳昕
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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