一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质及其制备方法与应用技术

本申请涉及锂金属电池技术领域，尤其涉及一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质及其制备方法与应用。该制备方法，包括以下步骤：S1、高偶极矩单体的选择与处理；S2、电解液前驱液的配置；S3、电解液添加剂的使用；S4、单体与交联剂的摩尔比确定；S5、原位聚合反应；S6、电池装配与聚合反应。本申请成功制备了一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质，该电解质不仅提高了锂金属电池的界面稳定性与电化学性能，还具备了较宽的电化学窗口、高离子电导率和锂离子迁移数、良好的循环稳定性以及易于制备和成本效益等优点。这些特点使得该电解质体系在锂金属电池领域具有重要的应用价值和市场潜力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂金属电池，尤其涉及一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质及其制备方法与应用。

技术介绍

1、锂金属负极具有3860mahg-1的超高容量，约为商用石墨负极容量的10倍，而且具有低电化学电位(-3.04v)和低密度(0.534gcm-2)等优点；由锂盐、聚合物基质和溶剂组成的凝胶聚合物基电解质因其令人满意的离子电导率、高安全性和良好的电极电解质相间相容性而备受关注。考虑到其在比容量、工作电位、安全性和可循环性等方面的综合优势，与当前液态电池制造工艺具有良好兼容性的原位凝胶聚合物基锂金属电池在便携式设备和电动汽车领域显示出巨大潜力。

2、然而，凝胶聚合物基锂金属电池进一步发展的基本挑战是锂离子在界面处的稳定快速传输。由于凝胶聚合物基锂金属电池中的高偶极矩溶剂优先吸附到锂金属负极表面，且主导锂离子溶剂化结构，直接导致了富有机组分固态电解质界面（sei）的形成，不利于锂离子在负极处的稳定快速传输。单独从溶剂偶极矩调节的角度无法做到凝胶聚合物电解质各项性能的权衡。在此，我们将凝胶聚合物基锂金属电池中单体的偶极矩特性与分子功能化设计相结合，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述高偶极矩特性的丙烯酸酯类单体和烯丙基类单体包括丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、烯丙基硫脲和1-烯丙基-3,3-二乙基-2-硫脲中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述醚类溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇丁醚和1,3-二氧戊...

【技术特征摘要】

1.一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述高偶极矩特性的丙烯酸酯类单体和烯丙基类单体包括丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、烯丙基硫脲和1-烯丙基-3,3-二乙基-2-硫脲中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述醚类溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇丁醚和1,3-二氧戊烷中的一种或多种；所述酯类溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯中的一种或多种；所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、氟锂磺酰亚胺、双氟磺酰亚胺锂和二草酸硼酸锂中的一种。

4.根据权利要求1所述一种基于高偶极矩单体的原位凝胶聚合物电解质的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，白丰瑞，罗贺斌，
申请(专利权)人：福建蓝海黑石新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：