锂离子导体、层状固态电解质及其制备方法和应用技术

技术编号:46610348 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:08
本发明专利技术涉及全固态锂金属电池技术领域,公开了一种锂离子导体和层状固态电解质及其制备方法和应用,其中,所述锂离子导体包括粘结剂、有机填料和锂盐;其中,所述锂离子导体的粘附力为12.6‑39.2nN。本发明专利技术将所述锂离子导体以前驱液的形式与铜基金属有机层状框架混合,将所述锂离子导体吸附在所述铜基金属有机层状框架中,制备得到层状固态电解质。本发明专利技术制备的层状固态电解质具有很高的机械强度和粘附力,并实现了室温下均匀的锂离子通量和低的锂离子传递能垒;同时该固态电解质具备超薄的性质,提高了全固态锂金属电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全固态锂金属电池,具体涉及一种锂离子导体、层状固态电解质及其制备方法和应用


技术介绍

1、开发具有高能量密度的锂金属电池是当今储能发展的迫切需求。遗憾的是,基于传统电解液的可充电锂金属电池在实际应用中面临着严峻的安全问题,如电解液泄漏、燃烧,锂枝晶生长导致电池短路,甚至引起爆炸等。

2、采用固态电解质替代传统有机液态电解质被认为是解决电池安全问题的有效途径,使得具有高安全性和能量密度的全固态锂金属电池成为下一代最具前景的储能设备之一。

3、为提高全固态锂金属电池的综合性能,固态电解质需具备以下优势:(1)具有均匀且快速的锂离子通量,以防止局部锂离子浓度过高而带来的锂枝晶生长;(2)具有足够的机械强度以避免电池在充放电过程中出现的短路现象;(3)电解质与电极间能够粘附性接触,以提高锂离子在界面处的传递动力学。然而,目前使用的固态电解质,包括无机固态电解质、固态聚合物电解质和复合固态电解质,仍然不能完全满足这些要求。构建整合了无机、有机材料优势的复合固态电解质,如今虽有望实现均匀且快速的锂离子通量,但如何摆脱机械模量和粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子导体,其特征在于,所述锂离子导体包括粘结剂、有机填料和锂盐;

2.根据权利要求1所述的锂离子导体,其中,所述锂离子导体的粘附力为37.5-38.2nN;

3.根据权利要求1或2所述的锂离子导体,其中,所述粘结剂和有机填料的摩尔比为(4-12):1,优选为(4-6):1;

4.一种层状固态电解质,其特征在于,所述层状固态电解质包括:铜基金属有机层状框架以及吸附于所述层状框架中的权利要求1-3中任意一项所述的锂离子导体;

5.根据权利要求4所述的层状固态电解质,其中,所述铜基金属有机层状框架的平均层间距为0.45-0.5nm。...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子导体,其特征在于,所述锂离子导体包括粘结剂、有机填料和锂盐;

2.根据权利要求1所述的锂离子导体,其中,所述锂离子导体的粘附力为37.5-38.2nn;

3.根据权利要求1或2所述的锂离子导体,其中,所述粘结剂和有机填料的摩尔比为(4-12):1,优选为(4-6):1;

4.一种层状固态电解质,其特征在于,所述层状固态电解质包括:铜基金属有机层状框架以及吸附于所述层状框架中的权利要求1-3中任意一项所述的锂离子导体;

5.根据权利要求4所述的层状固态电解质,其中,所述铜基金属有机层状框架的平均层间距为0.45-0.5nm。

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【专利技术属性】
技术研发人员:苏岳锋郭诗园陈来卢赟赵晨颖柳嘉琦吴锋
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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