[發(fā)明專利]一種PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210176635.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103456519A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;鄧惠仁;王要兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/56
• 分類號(hào): H01G11/56;H01G11/84
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解質(zhì)領(lǐng)域，尤其涉及一種PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法。

背景技術(shù)

安全問(wèn)題是制約大容量、高功率鋰離子電池應(yīng)用的瓶頸。目前廣泛使用的液態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)生的漏液、電解質(zhì)氧化分解及熱失控等引起的燃燒、爆炸是電池的主要安全隱患。凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池因具有安全、無(wú)泄漏、漏電流小等優(yōu)點(diǎn)而被研究者們所重視。并且凝膠聚合物電解質(zhì)是一種新型的功能高分子材料,可同時(shí)作為隔膜和電解質(zhì)材料,可使電池薄形化,從而提高電池造型設(shè)計(jì)的靈活性。

PAN體系具有合成簡(jiǎn)單，電化學(xué)穩(wěn)定性高，不易燃等特點(diǎn)，適合做電解質(zhì)基質(zhì)材料，

二（三氟甲磺酰）亞胺鋰(LiN（SO₂CF₃）₂）因?yàn)檎扯鹊?、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電率高及電壓窗口寬而成為高端鋰鹽之一，然而，PAN基凝膠聚合物電解質(zhì)在制備的過(guò)程中不可避免的會(huì)含有雜質(zhì)（水），在電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中，二（三氟甲磺酰）亞胺根容易水解，水解后生產(chǎn)氫氟酸，氫氟酸會(huì)腐蝕作為集流體的鋁箔，導(dǎo)致使用含LiN（SO₂CF₃）₂的PAN基凝膠聚合物電解質(zhì)作電解質(zhì)的雙電層電容器的穩(wěn)定性降低。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于提供一種PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)，包括PAN基質(zhì)、LiN(SO₂CF₃)₂/EC+DMC鋰鹽和磷酰胺類化合物；其中，LiN(SO₂CF₃)₂與磷酰胺類化合物的摩爾比為1:0.001~1:0.05。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)，其中，所述LiN(SO₂CF₃)₂與磷酰胺類化合物的摩爾比為1:0.02~1:0.05。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)，其中，所述LiN(SO₂CF₃)₂/EC+DMC鋰鹽的摩爾濃度為1mol/L；且EC（碳酸乙酯）與DMC（碳酸二甲酯）的體積比為1:2。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)，其中，所述磷酰胺類化合物選自六甲基磷酰胺或六乙基磷酰胺。

本發(fā)明還提供一種PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括如下步驟：

S1、將磷酰胺類化合物加入LiN(SO₂CF₃)₂/EC+DMC鋰鹽溶液中，超聲分散，形成混合溶液；其中，LiN(SO₂CF₃)₂與磷酰胺類化合物的摩爾比為1:0.001~1:0.05；

S2、將干燥好的PAN微孔膜浸入上述混合溶液中，5~60min后將其取出，即得到PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，步驟S1中，所述LiSCN與磷酰胺類化合物的摩爾比為1:0.02~1:0.05。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，步驟S1中，步驟S1中，所述LiN(SO₂CF₃)₂/EC+DMC鋰鹽溶液的摩爾濃度為1mol/L；且EC（碳酸乙酯）與DMC（碳酸二甲酯）的體積比為1:2。

所述PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，步驟S1中，步驟S1中，所述磷酰胺類化合物選自六甲基磷酰胺或六乙基磷酰胺。

本發(fā)明提供的PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)，其磷酰胺類化合物能和水分子作用，從而避免水參與電極反應(yīng)進(jìn)而生成酸腐蝕雙層電容器的鋁箔，能大大提高使用本發(fā)明做電解液的雙層電容器的穩(wěn)定性；且本發(fā)明屬于PAN基凝膠聚合物電解質(zhì)，其用于雙層電容器后，無(wú)泄漏、安全性能好，且能大大提高使用含LiN（SO₂CF₃）₂的PAN基凝膠聚合物電解質(zhì)作電解液的雙電層電容器的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明PAN基質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)的制備工藝流程圖;

圖2為使用實(shí)施例1中制得的電解質(zhì)的雙層電容器與使用對(duì)比例1中制得的電解質(zhì)的雙層電容器在不同循環(huán)次數(shù)下的比電容關(guān)系圖；其中，橫坐標(biāo)為循環(huán)次數(shù)，縱坐標(biāo)為比電容值（F/g）。。