[發明專利]一種可逆溫度響應型智能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201710363987.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107204469B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 夏蘭;陳政;余林頗;胡笛
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢大學
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/60;H01M2/16;H01G11/68;H01G11/30
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種可逆溫度響應型智能電池，包括可逆溫敏型聚膦腈類衍生物。本發明提供的可逆溫度響應型智能電池內部中包含具有可逆溫度敏感特征的聚膦腈類衍生物。該電池具有可逆的、溫度響應特性，可以實時地感知電池內部或外部環境的溫度變化并做出相應的響應措施，一方面實現對電池的溫度智控功能、調節其性能，另一方面可以提高該可逆溫度響應型智能電池的安全性能。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種可逆溫度響應型智能電池及其制備方法。

背景技術

近年來，科技和社會的快速發展使得人們對電子器件的人性化設計和安全高效的運作等方面的要求越來越高，不斷涌現出如智能眼鏡、智能窗戶、人工智能、智能家居等新概念產品，因此器件智能化變得越來越重要。理所當然，作為重要儲能器件的電池也不例外，其智能化勢在必行。

智能儲能裝置的概念源自于“智能材料”的概念，即對來自裝置本身的內部環境或裝置外部環境的物理或化學變化具有感知能力、并且針對環境的變化能采取相應對策的儲能裝置。構建智能儲能器件的關鍵在于選擇合適的智能材料，要求智能材料既具有智能性(如自修復、電致變色、形狀記憶、溫度敏感等特征)又與裝置本身的儲能原理、結構及材料等各方面具有較好的相容性。目前研究的智能儲能器件的類型主要包括自愈合型、形狀記憶型、電致變色型、壓力敏感型以及溫度敏感型等。其中，溫度敏感型智能儲能器件的研究最為廣泛，具有溫度“開關”效應。其基本原理是：通過在儲能器件中引入溫度敏感智能材料，構建溫度敏感型智能儲能器件，實現溫度調控器件性能的目的。因此，尋找合適的溫度敏感智能材料是制備溫敏性智能電池的關鍵。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種可逆溫度響應型智能電池及其制備方法，本發明提供的可逆溫度響應型智能電池為溫度敏感型智能儲能器件，可以實現溫度調控器件性能的目的，另一方面可以提高該可逆溫度響應型智能電池的安全性能。

本發明提供了一種可逆溫度響應型智能電池，包括可逆溫敏型聚膦腈類衍生物。

優選的，所述可逆溫敏型聚膦腈類衍生物選自具有式I所示結構的線性聚膦腈類衍生物和式II所示結構的環狀聚膦腈類衍生物中的一種或多種：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈獨立的選自式III或式IV的結構，

其中，x選自1～20的正整數，n、m、p和q獨立的選自0～10的整數；

R₉、R₁₀和R₁₁獨立的選自C1～C12的直鏈烷基或支鏈烷基。

優選的，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈相同。

優選的，所述可逆溫敏型聚膦腈類衍生物選自具有式V～式XV結構的化合物中的一種或多種：

優選的，所述可逆溫敏型聚膦腈類衍生物的重均分子量M_W的范圍為10²～10⁸。

優選的，所述可逆溫敏型聚膦腈類衍生物與電池內部的集流體、電極層、電極材料、電解液和隔膜中的一種或多種電池結構進行復合，得到復合物，以所述復合物的質量百分比計，所述聚膦腈類衍生物的含量為0.01％～200％。