[發明專利]一種高能固態電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810131325.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108346819B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 徐鴻翔
• 申請（專利權）人: 徐鴻翔
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電池領域，尤其涉及一種高能固態電池及其制備方法。所述高能固態電池包括電池正極、電池負極以及設置在電池正極和電池負極之間的固態電解質膜；所述固態電解質膜，以重量份計，至少包括以下組分：聚合物基體100份；鋰鹽1～30份；填料10～55份；增塑劑1～25份；所述聚合物基體選自：聚環氧乙烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸亞丙酯、聚氯乙烯、偏氟乙烯/2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸/三羥甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物；所述鋰鹽選自：LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂中的任意一種或幾種的混合。

技術領域

本發明涉及電池領域，尤其涉及一種高能固態電池及其制備方法。

背景技術

進入21世紀以來，隨文明的進步和經濟的發展，人類對能源的需求與依賴越來越大，但傳統的化石能源面臨枯竭，人們對能源的需要則傾向于可持續、環境友好的新能源體系。在自然界中有很多可再生清潔能源，如太陽能、風能、潮汐能等，這些能源可以轉化為電能使用，其中以風能和太陽能為代表的新能源有一個共同的特點，即總量大，但分散、能量密度低、存在間歇性和隨機性，難以大規模被利用。因此，電池作為簡單高效的能量儲存和供給裝置，是目前電力儲備的最佳的方式。

鋰離子電池在適合能量儲存和供給的同時，與鉛酸電池，鎳-鎘電池等二次電池相比，鋰離子電池由于能量密度高、輸出電壓高、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應等優點，在能源，材料，電化學等領域備受關注，被認為是最有發展潛力的電池。對于電池而言，電量的儲存性能以及安全性能是非常重要的因素。因而，非常需要通過技術的改進以開發出一款新型高能固態電池。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的第一方面提供了一種高能固態電池，所述高能固態電池包括電池正極、電池負極以及設置在電池正極和電池負極之間的固態電解質膜；

所述固態電解質膜，以重量份計，至少包括以下組分：

所述聚合物基體選自：聚環氧乙烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸亞丙酯、聚氯乙烯、偏氟乙烯/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/三羥甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中的任意一種或幾種的混合；

所述鋰鹽選自：LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂中的任意一種或幾種的混合。

作為本發明一種優選的技術方案，所述偏氟乙烯/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/三羥甲基丙烷三丙烯酸酯/超支化聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中，所述偏氟乙烯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯之間的重量比為：100：(15～35)：(1～10)：(1～3)：(40～70)。

作為本發明一種優選的技術方案，所述填料為改性石墨烯，所述改性石墨烯為MCM-48/磺化石墨烯復合材料。

作為本發明一種優選的技術方案，所述MCM-48/磺化石墨烯復合材料中，MCM-48與磺化石墨烯的重量比為1：(0.5～3)。