[發明專利]固體電解質的制備方法

有效

• 申請號: 201110423696.5
• 申請日: 2011-12-17
• 公開（公告）號: CN103159890A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王莉;何向明;李建軍;高劍;姜長印
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F222/20;C08F2/48;C08F2/44;H01M10/0565
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技術領域

本發明涉及一種固體電解質的制備方法，尤其涉及一種基于互穿網絡聚合物的固體電解質的制備方法。

背景技術

目前，隨著電動汽車及便攜式電子設備如手機、數碼相機和筆記本電腦等的迅猛發展，市場對高功率、高能量密度電池的需求越來越大。鋰基電池是迄今為止已經實用化的電池中電壓最高、能量密度最大的電池，具有良好的發展前景。

電解質是鋰基電池的重要組成部分。固體電解質尤其是固體聚合物電解質具有不易揮發、防爆炸、較優的柔性及電化學性質穩定等優點，所以，自從提出固體聚合物電解質的概念之后，固體聚合物電解質就成為目前鋰基電池電解質研究的重點。含有???????????????????????????????????????????????鏈節的聚合物與一般的鋰離子鹽有較好的兼容性，因此，該含有鏈節的聚合物可以作為鋰基電池的固體電解質。但，現有的具有鏈節的固體聚合物電解質存在結晶度較高的問題，從而使得該固體電解質的離子電導率偏低而且熱穩定性較差。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種能夠制備出含有鏈節且具有較好的熱穩定性及較高的離子電導率的固體電解質的方法。

一種固體電解質的制備方法，該制備方法包括以下步驟：提供一第一單體、一第二單體、一引發劑以及一鋰鹽，其中，該第一單體為，該第二單體為，且R₁、R₂及R₃均含有基團-C=C-或基團-C≡C-，R₄為烷基或氫原子，m及n值為整數，該第一單體的分子量及第二單體的分子量分別大于等于100且小于等于800；混合所述第一單體、所述第二單體、所述引發劑以及所述鋰鹽，形成一混合物，且該第一單體與第二單體的質量比小于等于50%；以及使所述第一單體、第二單體及所述引發劑發生聚合反應生成一互穿網絡聚合物，且所述鋰鹽分散在該互穿網絡聚合物中形成固溶體，從而得到所述固定電解質。

與現有技術相比較，由本發明提供的制備固體電解質的方法制備出的固體電解質包括所述互穿網絡聚合物，該互穿網絡聚合物的支鏈具有較低的結晶度，從而使得該固體聚合物電解質具有較高的離子電導率，同時也使得該互穿網絡聚合物具有較高的玻璃轉化溫度，從而使得該固體電解質仍具有較高的較好的熱穩定性。

附圖說明

圖1是本發明提供的固體電解質的制備方法流程圖。

圖2是由本發明第一實施例制備出的固體電解質，該固體電解質中的互穿網絡聚合物（IPN）基體的差示掃描量熱（DSC）曲線，其中，該IPN使用的聚乙二醇-200雙甲基丙烯酸酯（PEG200diA）與甲氧基聚乙二醇-350單丙烯酸酯（PEG350mA）的質量比不同。

圖3是由本發明第一實施例制備出的固體電解質，該固體電解質IPN-高氯酸鹽（LiClO₄）的傅立葉-紅外光譜圖，其中，該固體電解質中的LiClO₄與PEG350mA的質量比不同。

圖4是由本發明第一實施例制備出的固體電解質IPN-LiClO₄中的醚基伸縮振動的傅立葉-紅外光譜圖，其中，該固體電解質中的LiClO₄與PEG350mA的質量比不同。

圖5是由本發明第一實施例制備出的固體電解質IPN-LiClO₄的傅立葉-紅外光譜圖，其中，該固體電解質中的PEG200diA與PEG350mA的質量比不同。

圖6是由本發明第一實施例制備出的固體電解質IPN-LiClO₄的離子電導率曲線圖，其中，該固體電解質中的PEG200diA與PEG350mA的質量比不同。

圖7是由本發明第一實施例制備出的固體電解質IPN-LiClO₄的離子電導率曲線圖，其中，該固體電解質中的LiClO₄與PEG350mA的質量比不同。

圖8是由本發明第一實施例制備出的固體電解質IPN-LiClO₄的熱重曲線圖，其中，該固體電解質中的LiClO₄與PEG350mA的質量比不同。

圖9是由本發明第二實施例制備出的固體電解質，該固體電解質為六臂星大分子（SM400）-IPN-LiClO₄的傅立葉-紅外光譜圖，其中，該固體電解質SM400-IPN-LiClO₄中的LiClO₄與PEG350mA的質量比不同。