一种高倍率下稳定循环的聚合物凝胶电解质及基于其的锂金属电池制造技术

技术编号:43471215 阅读:15 留言:0更新日期:2024-11-27 13:09
本发明专利技术公开了一种高倍率下稳定循环的聚合物凝胶电解质及基于其的锂金属电池,该聚合物凝胶电解质是以可开环聚合的醚类第一单体、含丙烯酸酯类可交联第二单体、碳酸酯类溶剂、引发剂及电解质盐的混合液作为电解质预聚物前驱液,通过原位聚合的方式合成。本发明专利技术所制备的聚合物凝胶电解质可提高聚合物交联程度、电解质的机械韧性与离子电导率,提高电化学稳定窗口和充放电循环性能,对于提升锂金属电池的高倍率循环稳定性和使用寿命具有显著效果,且本发明专利技术电解质的制备工艺简单,方便工业推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂金属电池领域,尤其涉及一种高倍率下稳定循环的聚合物凝胶电解质、锂金属电池及其制备方法。


技术介绍

1、可充放电的锂金属电池不仅清洁环保、对环境友好,其电池体系还具有能量密度高、循环寿命较长、自放电较小、无记忆效应且对温度的依赖性小等优点,已广泛应用于电动自行车、电动汽车与储能等领域。

2、基于液态电解液的锂金属电池存在易泄露、有机溶剂易燃等安全隐患。固态电解质存在室温下离子电导率偏低、与正负极材料间接触较差造成界面阻抗大等问题,为此研发高离子电导率及高稳定性的固体电解质材料是固态锂电池领域的关键。而聚合物凝胶电解质综合了液态电解液和固态聚合物电解质的优点。充满弹性的凝胶与电极紧密地贴合,不仅强化与电极间接触,还可容纳锂负极的体积变化。此外,其形成的聚合物网络有助于锂离子传输,促进锂离子的迁移,并有助于形成较稳定的固体电解质相界面膜,抑制锂枝晶的生长。同时聚合物凝胶电解质中含有部分未聚合前驱液,能提供比固态电解质更优异的离子传导,电化学性能更优异。且聚合物电解质反应条件温和、易成膜。

3、目前,常见的聚合物凝胶电解质体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高倍率下稳定循环的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述聚合物凝胶电解质是以可开环聚合的醚类第一单体、含丙烯酸酯类可交联第二单体、碳酸酯类溶剂、引发剂及电解质盐的混合液作为电解质预聚物前驱液,通过原位聚合的方式合成。

2.根据权利要求1所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述电解质预聚物前驱液的各原料按质量百分比的构成为:

3.根据权利要求1或2所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述可开环聚合的醚类第一单体选自1,3-二氧五环和1,3﹣二氧六环中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述含丙烯酸酯类可交联第二单体...

【技术特征摘要】

1.一种高倍率下稳定循环的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述聚合物凝胶电解质是以可开环聚合的醚类第一单体、含丙烯酸酯类可交联第二单体、碳酸酯类溶剂、引发剂及电解质盐的混合液作为电解质预聚物前驱液,通过原位聚合的方式合成。

2.根据权利要求1所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述电解质预聚物前驱液的各原料按质量百分比的构成为:

3.根据权利要求1或2所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述可开环聚合的醚类第一单体选自1,3-二氧五环和1,3﹣二氧六环中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述含丙烯酸酯类可交联第二单体选自季戊四醇三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的聚合物凝胶电解质,其特征在于:所述碳酸酯类溶剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:张卫新齐博达李德利杨则恒
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

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