[發明專利]聚合物電解質及其制備方法和包括該聚合物電解質的電池

有效

• 申請號: 201210373315.1
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103700797A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉榮華;單軍
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/0565;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種聚合物電解質，其特征在于，該聚合物電解質含有支撐相及吸附在支撐相上的離子導電相，所述支撐相為靜電紡絲纖維薄膜，所述離子導電相包括能絡合鋰離子的聚合物和鋰鹽，所述能絡合鋰離子的聚合物含有醚氧官能團。

2.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，支撐相上所述離子導電相的吸附量為0.015?g/cm³?-?0.060?g/cm³。

3.根據權利要求2所述的聚合物電解質，其特征在于，支撐相上所述離子導電相的吸附量為0.035?g/cm³-?0.050?g/cm³。

4.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，所述靜電紡絲纖維薄膜選自聚苯乙烯靜電紡絲纖維薄膜、聚苯醚靜電紡絲纖維薄膜、聚偏氟乙烯靜電紡絲纖維薄膜、聚（苯乙烯-co-甲基丙烯酸甲酯）靜電紡絲纖維薄膜、聚（偏氟乙烯–六氟丙烯）靜電紡絲纖維薄膜或聚苯乙烯與聚偏氟乙烯混合物靜電紡絲纖維薄膜中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，所述靜電紡絲纖維薄膜的材料的重均分子量為2?×?10^5?g/mol?~?6.25?×?10⁵?g/mol。

6.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，所述靜電紡絲纖維薄膜的厚度為90?μm?-?120?μm。

7.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，所述能絡合鋰離子的聚合物選自聚氧化乙烯、聚氧化丙烯或聚膦嗪中的一種或幾種。

8.根據權利要求7所述的聚合物電解質，其特征在于，所述能絡合鋰離子的聚合物為聚氧化乙烯，所述鋰鹽與聚氧化乙烯中氧化乙烯結構單元的摩爾比為1：8?~?20。

9.根據權利要求8所述的聚合物電解質，其特征在于，鋰鹽與聚氧化乙烯中氧化乙烯結構單元的摩爾比為1：8?~?12。

10.根據權利要求1所述的聚合物電解質，其特征在于，所述能絡合鋰離子的聚合物的重均分子量為5?×?10⁵?g/mol~?3?×?10⁶?g/mol，所述鋰鹽為LiClO₄、LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiN(SO₂CF₃)₂、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₂CF₃)₂中的一種或幾種。

11.一種如權利要求1所述聚合物電解質的制備方法，其特征在于，該方法包括：在靜電紡絲纖維薄膜上吸附含有能絡合鋰離子的聚合物和鋰鹽的溶液，后除去溶劑得吸附有離子導電相的支撐相。

12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述在靜電紡絲纖維薄膜上吸附含有能絡合鋰離子的聚合物和鋰鹽的溶液包括將含有能絡合鋰離子的聚合物和鋰鹽的溶液滴加到靜電紡絲纖維薄膜上。

13.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述除去溶劑后還包括抽真空使離子導電相填充到支撐相的孔隙中。

14.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，重復在靜電紡絲纖維薄膜上吸附含有能絡合鋰離子的聚合物和鋰鹽的溶液，除去溶劑、抽真空的步驟1-5次，最后真空40℃?-?60℃下干燥24?h?–?72?h?。

15.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述靜電紡絲纖維薄膜采用靜電紡絲法制備，包括將支撐相聚合物溶液紡絲，再真空干燥得多孔的靜電紡絲纖維薄膜。

16.根據權利要求15所述的制備方法，其特征在于，所述支撐相聚合物溶液的質量濃度為10?wt%-20?wt%，紡絲的流速為0.6?mL/h?~?4?mL/h，紡絲的電壓為8?kV?~?20?kV，紡絲的豎直高度為8?cm?~?14?cm。