一种氟代膦酸酯基固态聚合物电解质及其在二次电池中的应用制造技术

技术编号:44343012 阅读:16 留言:0更新日期:2025-02-18 20:56
本发明专利技术涉及聚合物电解质,具体是一种氟代膦酸酯基固态聚合物电解质及其在二次电池(锂/钠电池)中的应用。固态聚合物电解质为各物质在锂电池中原位聚合所得,各物质包括单体、金属盐、添加剂、引发剂,其中,单体为氟代膦酸酯基单体,或氟代膦酸酯基单体与其他单体;所述单体氟代膦酸酯基单体包含丙烯酸衍生物、脲键和氟代磷酸酯结构单元。本发明专利技术的聚合物电解质不仅具有宽的电化学窗口、高的离子电导率;而且多种阻燃元素的协同作用使其具有优异的阻燃性。与此同时,所述聚合物电解质应用在二次电池中,能够在正、负极侧形成富含氟、氮等无机成分的保护层,不仅能够提高电池的循环性能,而且能够延缓热失控的发生,为人们赢得更多的逃生时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物电解质,具体的说是一种氟代膦酸酯基固态聚合物电解质及其在二次电池(锂/钠电池)中的应用。


技术介绍

1、近年来,随着我国新能源产业的快速发展,二次电池(例如锂/钠电池)作为一种清洁高效的能源储存装置,在移动设备、电动汽车、智能电网等领域得到了广泛应用。然而,在过去几年里,储能电站、新能源电动汽车屡屡发生冒烟、燃烧、爆炸等安全事故,这不仅严重影响了人身和财产安全,而且制约着锂电池的进一步推广与规模化应用。

2、研究发现锂/钠电池内部热量的释放与电解质有着密切的关联。为避免电池热失控的风险,科学家们在开发高安全的电解质方面做了大量的研究工作。其中,聚合物电解质在安全性和制备工艺等方面表现出明显的优势,是实现高安全锂电池最有效的途径之一。然而,传统的聚合物电解质极易燃烧,仍然无法避免热失控反应的发生。

3、通过加速量热仪测得的锂电池热失控过程中有三个特征温度,分别为自放热起始温度(t1),热失控(热量剧烈释放阶段)触发温度(t2)以及热失控最高温度(t3),这三个温度点分别对应于锂电池内部特定的放热反应/行为。根据这三本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:固态聚合物电解质为各物质在锂电池中原位聚合所得,各物质包括单体、金属盐、添加剂、引发剂,其中,单体为氟代膦酸酯基单体,或氟代膦酸酯基单体与其他单体;所述单体氟代膦酸酯基单体包含丙烯酸衍生物、脲键和氟代磷酸酯结构单元。

2.根据权利要求1所述的氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:所述氟代膦酸酯基单体为下述结构式所示

3.根据权利要求1所述的氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:所述其他单体选自聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酐、丙烯腈、甲基丙烯酸异氰酸乙酯、(n的取值为1~5)、中的一种或几种...

【技术特征摘要】

1.一种氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:固态聚合物电解质为各物质在锂电池中原位聚合所得,各物质包括单体、金属盐、添加剂、引发剂,其中,单体为氟代膦酸酯基单体,或氟代膦酸酯基单体与其他单体;所述单体氟代膦酸酯基单体包含丙烯酸衍生物、脲键和氟代磷酸酯结构单元。

2.根据权利要求1所述的氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:所述氟代膦酸酯基单体为下述结构式所示

3.根据权利要求1所述的氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:所述其他单体选自聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酐、丙烯腈、甲基丙烯酸异氰酸乙酯、(n的取值为1~5)、中的一种或几种;其中,氟代膦酸酯基单体与其他单体质量比为(99-10):(1~90)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的氟代膦酸酯基固态聚合物电解质,其特征在于:所述固态聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔光磊董甜甜张焕瑞徐红霞张建军
申请(专利权)人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
类型:发明
国别省市:

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