一种聚丙烯酰胺基凝胶电解质及其制备工艺和应用制造技术

一种聚丙烯酰胺基凝胶电解质及其制备方法和应用，所述凝胶电解质由包含N‑(2,2,2‑三氟乙基)丙烯酰胺、自由基引发剂和有机电解液的凝胶电解质前驱体溶液经加热引发自由基聚合得到；所述凝胶电解质应用于锂金属电池。本发明专利技术所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质及其制备方法和应用，将含有丙烯酰胺基团的单体N‑(2,2,2‑三氟乙基)丙烯酰胺引入凝胶电解质中，由于酰胺基具有很强的电负性，与锂离子相互作用，在聚合物和溶剂界面处构建了锂离子快速传输通道，从而有效提升凝胶电解质的离子电导率，将其应用于锂金属电池中，降低了电池在充放电过程中的极化现象，提高电池的放电容量，改善电池的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料制备，具体涉及一种聚丙烯酰胺基凝胶电解质及其制备工艺和在锂金属电池中的应用。

技术介绍

1、由于锂金属负极具有高的理论比容量（3860mahg-1）和最低的电化学电位（与标准氢电极相比为3.04v），被认为是下一代电池理想的负极材料。然而，使用锂金属负极面临着锂枝晶穿透电解质的风险，传统的有机电解液无法抵抗锂枝晶生长，甚至会带来如燃烧、爆炸等安全隐患，从而阻碍了锂金属电池的发展。

2、通过在电解液中添加有机小分子单体后，继而在加热或光照的条件下引发化学交联可以原位聚合制备凝胶电解质。使用凝胶电解质代替电解液可以有效解决锂金属电池存在的安全问题，不仅如此，凝胶电解质还兼具与电极具有良好的界面相容性的优点，使其在固态锂金属电池的应用中具有良好的应用前景。

3、中国专利cn116154280a公开了一种通过在凝胶电解质中引入4-二氢嘧啶-2-基脲基甲基丙烯酸乙酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种功能添加剂的方法来提升锂金属电池的循环性能。

4、中国专利cn117558本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质由包含N-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺、自由基引发剂和有机电解液的凝胶电解质前驱体溶液通过在55~80℃下加热引发自由基聚合得到。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质的聚合物为单体N-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺的自聚物。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质前驱体溶液中N-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺所占的比例为10~20wt%、自由基引发剂所占比例为0.2~2wt%、有机电解液所占的比例为60~95wt%。

...

【技术特征摘要】

1.一种聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质由包含n-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺、自由基引发剂和有机电解液的凝胶电解质前驱体溶液通过在55~80℃下加热引发自由基聚合得到。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质的聚合物为单体n-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺的自聚物。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述凝胶电解质前驱体溶液中n-(2,2,2-三氟乙基)丙烯酰胺所占的比例为10~20wt%、自由基引发剂所占比例为0.2~2wt%、有机电解液所占的比例为60~95wt%。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述自由基引发剂为2,2-偶氮双(异丁腈)。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质，其特征在于，所述有机电解液包括但不限于选自1m lipf6 in dmc：ec：emc = 1：1：1 vol%、1m lipf6 in dec：ec = 1：1 vol%、1m lipf6 in dmc：ec：emc = 1：1：1 vol% with 1%vc中的一种。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺基凝胶电解质...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，张全权，王萱，靳洪允，洪建和，
申请(专利权)人：合源锂创苏州新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：