凝胶电解质及其制备方法和锂离子电池技术

本申请涉及一种凝胶电解质及其制备方法和锂离子电池。凝胶电解质包括共聚物、锂盐和有机溶剂；共聚物的原料包括第一单体、第二单体、交联剂和引发剂；第一单体和第二单体通过双键共聚反应形成所述共聚物；第二单体含有至少一个能够形成分子间氢键的极性基团，极性基团包括羟基、醛基、羧基、氨基、巯基和酰胺基中的一种；第一单体和第二单体的摩尔比为(0.2~10):1；共聚物在凝胶电解质中的质量占比为3%~49%。本申请提供的凝胶电解质引入了弹性高、机械强度高和交联度高的共聚物，使得采用不同硅含量的硅基负极的锂离子电池在无外界压力的情况下都能表现出首次库伦效率高、容量保持率好、体积变化小以及安全性高的效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池的，特别是涉及一种凝胶电解质及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

1、在清洁能源中，锂离子电池具有高额定电压、高能量密度、长循环寿命和低自放电等诸多优势，已广泛应用于电动汽车、储能系统、电子产品等领域。与采用石墨负极的锂离子电池相比，采用硅基负极的锂离子电池具有更高的能量密度，是长续航电动汽车和电子产品的关键技术。

2、目前，锂离子电池大多采用液态电解质，使得硅基负极在充放电循环过程中会出现体积膨胀效应、负极结构粉化、界面阻抗严重、高温胀气和安全性差等问题。凝胶电解质是将固态电解质与液态电解质相融合而得到的一类半固态电解质，不仅比液态电解质相比具有更高的结构稳定性和机械性能，可以有效抑制硅基负极的体积膨胀效应，而且比固态电解质具有更高的电导率和更好的安全性，具有广泛的应用前景。但是，传统的凝胶电解质与硅基负极之间的界面接触不好，导致阻抗增大和容量损失。

技术实现思路

1、基于此，有必要一种凝胶电解质及其制备方法和锂离子电池，以解决传统的凝胶电解质与硅基负极之间的界面接触不好，导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种凝胶电解质，其特征在于，包括共聚物、锂盐和有机溶剂；

2.如权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述第一单体包括丙烯酸酯类单体；所述第二单体含有氨基、脲基和酰胺基中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的凝胶电解质，其特征在于，所述第一单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异丁酯中的一种或多种；

4.如权利要求1~3任一项所述的凝胶电解质，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

5.如权利要求1~3任一项所述的凝胶电解质，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：...

【技术特征摘要】

1.一种凝胶电解质，其特征在于，包括共聚物、锂盐和有机溶剂；

2.如权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述第一单体包括丙烯酸酯类单体；所述第二单体含有氨基、脲基和酰胺基中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的凝胶电解质，其特征在于，所述第一单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异丁酯中的一种或多种；

4.如权利要求1~3任一项所述的凝胶电解质，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

5.如权利要求1~3任一项所述的凝胶电解质，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：

6.如权利要求1~3任一项所述的凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质还包括质量占比为0.2%~30%的添加剂，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵敏华，刘方正，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：