一种PEO基质凝胶聚合物电解质及其制备方法技术

本发明专利技术属于电解质领域，其公开了一种PEO基质凝胶聚合物电解质及其制备方法；该PEO基质凝胶聚合物电解质，包括PEO基质、LiBF4/PC+DMC锂盐和钛酸盐；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.001~1:0.05。本发明专利技术提供的PEO基质凝胶聚合物电解质，其钛酸盐能吸附BF4-形成配合物，从而使LiBF4的离解度增加，锂离子的迁移数增加，从而大幅度提高其电导率；且本发明专利技术属于PEO基凝胶聚合物电解质，其用于锂离子电池后，无泄漏、安全性能好，且能大大提高PEO基凝胶聚合物电解质的电导率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于电解质领域，其公开了一种PEO基质凝胶聚合物电解质及其制备方法；该PEO基质凝胶聚合物电解质，包括PEO基质、LiBF4/PC+DMC锂盐和钛酸盐；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.001~1:0.05。本专利技术提供的PEO基质凝胶聚合物电解质，其钛酸盐能吸附BF4-形成配合物，从而使LiBF4的离解度增加，锂离子的迁移数增加，从而大幅度提高其电导率；且本专利技术属于PEO基凝胶聚合物电解质，其用于锂离子电池后，无泄漏、安全性能好，且能大大提高PEO基凝胶聚合物电解质的电导率。【专利说明】一种PEO基质凝胶聚合物电解质及其制备方法
本专利技术涉及电解质领域，尤其涉及一种PEO基质凝胶聚合物电解质及其制备方法。
技术介绍
安全问题是制约大容量、高功率锂离子电池应用的瓶颈。目前广泛使用的液态电解质产生的漏液、电解质氧化分解及热失控等引起的燃烧、爆炸是电池的主要安全隐患。凝胶聚合物电解质锂离子电池因具有安全、无泄漏、漏电流小等优点而被研究者们所重视。并且凝胶聚合物电解质是一种新型的功能高分子材料，可同时作为隔膜和电解质材料，可使电池薄形化，从而提高电池造型设计的灵活性。PEO具有固态电解质的易加工，热塑性好等优点，适合做电解质基质材料，三氟乙酸锂(LiCF3CO2)因为原料成本低，且与有机聚合物的相容性好，是比较具有开发前景的用于凝胶电解质的锂盐之一，然而，含三氟乙酸锂的PEO基凝胶聚合物电解质在制备的过程中不可避免的会含有杂质(水)，在电化学循环过程中，水将参与电极反应生成酸，从而腐蚀双电层电容器的铝箔，导致使用含LiCF3CO2的PEO基凝胶聚合物电解质作电解质的双电层电容器的稳定性降低。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术所要解决的问题在于提供一种PEO基质凝胶聚合物电解质本专利技术的技术方案如下:一种PEO基质凝胶聚合物电解质，包括PEO基质、LiBF4/PC+DMC锂盐和钛酸盐；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1: 0.001?1: 0.05。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.02?1:0.05。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述LiBF4/PC+DMC锂盐的摩尔浓度为lmol/L;且PC (碳酸丙酯)与DMC (碳酸二甲酯)的体积比为1: 2。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述钛酸盐选自钛酸钡或钛酸铜。本专利技术还提供一种PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤:S1、将钛酸盐加入L i BF4/PC+DMC锂盐溶液中，超声分散，形成混合溶液；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.001?1:0.05 ；S2、将干燥好的PEO微孔膜浸入上述混合溶液中，5飞Omin后将其取出，即得到PEO基质凝胶聚合物电解质。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法，步骤SI中，所述LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.02?1:0.05。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法,步骤SI中，步骤SI中，所述LiBF4/PC+DMC锂盐溶液的摩尔浓度为lmol/L;且PC (碳酸丙酯)与DMC (碳酸二甲酯)的体积比为1:2。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法，步骤SI中，步骤SI中，所述钛酸盐选自钛酸钡或钛酸铜。本专利技术提供的PEO基质凝胶聚合物电解质，其钛酸盐能吸附BF4_ (四氟膦酸阴离子)形成配合物，从而使LiBF4的离解度增加，锂离子的迁移数增加，从而大幅度提高其电导率；且本专利技术属于PEO基凝胶聚合物电解质，其用于锂离子电池后，无泄漏、安全性能好，且能大大提高PEO基凝胶聚合物电解质的电导率。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术PEO基质凝胶聚合物电解质的制备工艺流程图。【具体实施方式】本专利技术提供的PEO基质凝胶聚合物电解质，包括PEO基质、LiBF4/PC+DMC锂盐和钛酸盐；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1: 0.001-1:0.05，PC与DMC为混合电解液，起到增塑剂的作用，而钛酸盐则为添加剂。PEO基质凝胶聚合物电解质中，PEO基质、LiBF4和PC+DMC(表示PC与DMC的混合电解液)的用量为三者之间能形溶胶的一个质量比例，即PC+DMC混合电解液的体积数可以与PEO基质和LiPF4的质量数形成溶胶，在这一前提条件下，三者之间的质量比可以任意组合。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.02-1:0.05。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述LiBF4/PC+DMC锂盐的摩尔浓度为lmol/L;且PC (碳酸丙酯)与DMC (碳酸二甲酯)的体积比为1: 2。所述PEO基质凝胶聚合物电解质，其中，所述钛酸盐选自钛酸钡或钛酸铜。上述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法,如图1所示,包括如下步骤:S1、将钛酸盐加入LiBF4/PC+DMC锂盐溶液中，超声分散，形成混合溶液；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.001-1:0.05 ；S2、将干燥好的PEO微孔膜浸入上述混合溶液中，5飞Omin后将其取出，即得到PEO基质凝胶聚合物电解质。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法，步骤SI中，所述LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.02-1:0.05。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法,步骤SI中，步骤SI中，所述LiBF4/PC+DMC锂盐溶液的摩尔浓度为lmol/L;且PC (碳酸丙酯)与DMC (碳酸二甲酯)的体积比为1:2。所述PEO基质凝胶聚合物电解质的制备方法，步骤SI中，步骤SI中，所述钛酸盐选自钛酸钡或钛酸铜。本专利技术提供的PEO基质凝胶聚合物电解质，其钛酸盐能吸附BF4—(四氟膦酸阴离子)形成配合物，从而使LiBF4的离解度增加，锂离子的迁移数增加，从而大幅度提高其电导率；且本专利技术属于PEO基凝胶聚合物电解质，其用于锂离子电池后，无泄漏、安全性能好，且能大大提高PEO基凝胶聚合物电解质的电导率。下面对本专利技术的较佳实施例作进一步详细说明。下述各实施例和对比例中，电导率通过四探针测试仪进行测试。实施例1在手套箱中，将添加剂钛酸钡超声30min分散于lmol/L的LiBF4/PC+DMC (PC与DMC体积比1:2 ;体积数分别为10和20ml)的溶液中，形成一种混合溶液，其中，LiBF4与钛酸钡的摩尔比为1:0.05 ;然后将干燥好的PEO微孔膜浸入上述混合溶液中，60min后将其取出，即得到添加了钛酸钡的PEO基凝胶聚合物电解质。实施例2在手套箱中，将添加剂钛酸铜超声25min分散于lmol/L的LiBF4/PC+DMC (PC与DMC体积比1:2 ;体积数分别为5和IOml)的溶液中，形成一种混合溶液，其中，LiBF4与钛酸铜的摩尔比为1:0.04 ;然后将干燥好的PEO微孔膜浸入上述混合溶液中，40min后将其取出，即得到添加了钛酸铜的PEO基质凝胶聚合物电解质。实施例3在手套箱中，将添加剂钛酸钡超声20min分散于lmol/L的LiBF4/PC+DMC (PC与DMC体积比1:2 ;体积数分别为8和16ml)的溶液中，形成一种混合溶液，其中，LiBF4与钛酸钡的摩尔比为1:0.02 ;然后将干燥好的PEO微孔膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PEO基质凝胶聚合物电解质，其特征在于，包括PEO基质、LiBF4/PC+DMC锂盐和钛酸盐；其中，LiBF4与钛酸盐的摩尔比为1:0.001~1:0.05。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，邓惠仁，王要兵，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：