[發明專利]一種黃原膠膠體電解液及其制備方法

在審

• 申請號: 201810158968.5
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108417905A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 李芹坡;程志明;張紹輝;梁艷麗;呼夢娟
• 申請（專利權）人: 河南超威正效電源有限公司
• 主分類號: H01M10/10
• 分類號: H01M10/10;H01M10/12
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 許艷敏

本發明提供了一種黃原膠膠體電解液及其制備方法，首先將無水硫酸鈉加入硫酸中進行攪拌溶解，得到無水硫酸鈉的硫酸溶液，然后在該溶液中加入黃原膠進行攪拌混合，即得到黃原膠膠體電解液；其中無水硫酸鈉的加入量為硫酸加入總質量的0.02～0.05％、黃原膠的加入量為硫酸加入總質量的0.7～1.2％。本發明所述的黃原膠膠體電解液中沒有額外試劑的添加，明顯減少了試劑種類、減少了對環境的影響、且大大降低了生產成本，在此基礎上制備了分散性好、粘度隨時間變化幾乎沒有任何變化、各項性能均比較好的膠體電解液，其制備的膠體電池的循環壽命明顯延長。因此，該膠體電解液具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電化學技術領域。涉及一種黃原膠膠體電解液及其制備方法，即涉及一種添加黃原膠的蓄電池膠體電解液及其制備方法。

技術背景

膠體電池由于其采用的膠體電解液可對極板周圍形成固態保護層，保護極板避免因震動或碰撞而產生損壞、破裂、防止極板被腐蝕，同時也減少了蓄電池在大負荷使用時產生極板彎曲和極板間的短路，不至于導致容量下降，具有很好的物理及化學保護作用，是普通鉛酸蓄電池壽命的兩倍；膠體電池以其質量高、循環壽命長等優異的性能被廣泛應用于電化學技術領域。

早期制備膠體電解液主要采用硅溶膠為膠凝劑，使用硅溶膠為膠凝劑時制備的膠體電解液凝膠能力不強、雜質含量高，而且存在膠體電解質上面出現水化分層等缺點，制備的膠體易水化、老化、發干發硬以及產生龜裂和分層，失去原有的膠體特征，使得制備的電池容量低、壽命短。近年來，大量研究發現氣相二氧化硅容易分散、能夠形成具有良好觸變性能的膠體，因此通過氣相二氧化硅法制備的膠體蓄電池性能優良；但是在過程中，粒徑越小、且分布越均勻的氣相二氧化硅的凝膠能力越強，但是也越難以分散，而如果分散不充分、則會導致配制的膠體電解液凝膠時間短、難灌注、電容量小等缺陷。在公開號為“CN1503393A”、“CN2598159Y”、“CN101246968A”的專利申請文件中均提到采用大小粒徑搭配的納米氣相二氧化硅代替粒徑小且分布均勻的二氧化硅能夠相對提高膠體電解液的分散性，但同時也降低了凝膠能力及分布的均勻性；在公開號為“CN101246968”的專利申請文件中提到，采用粒徑分布均勻且粒徑為10nm左右的氣相二氧化硅得到的膠體電解液循環穩定性較好，但是在制備過程中需要在較佳的分散溫度下高速分散(2000～4000r/min)分散80～90min才能夠形成觸變性較好的膠體電解質，而且，由于其粒徑較小、比表面積較高，凝結力特別強，對分散設備的要求很高；在公開號為“CN101771170A”的專利申請文件中提到通過添加季戊四醇來提高氣相二氧化硅的分散性，且得到的膠體電解質具有較好的凝膠能力，但是該過程中原料的增加不僅增加了生產成本，而且制備過程中采用的化學物質對環境及人體具有一定的影響，在膠體電解質使用過程中也會對膠體電解質造成一定的影響。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種黃原膠膠體電解液及其制備方法。黃原膠具有典型的流變特性、低濃度時的高黏性、耐熱性、耐酸、耐堿、溶解性、分散性和成本低等優點，采用黃原膠制備膠體電解液分散時間短、且分散性好，制備效率高；得到的膠體電解液電化學穩定性好、循環壽命長。

本發明是通過以下技術方案實現的

一種黃原膠膠體電解液，所述的膠體電解液包括硫酸、黃原膠以及無水硫酸鈉。

所述的黃原膠膠體電解液，所述黃原膠的加入量占硫酸加入總質量的質量百分數為0.02～0.05％。

所述的黃原膠膠體電解液，所述黃原膠的加入量占硫酸加入總質量的質量百分數為0.03～0.04％。

所述的黃原膠膠體電解液，所述黃原膠的粘度為1200～1600MPa·s，pH值為6.0～8.0；所述黃原膠的粒度為≤179μm。

所述的黃原膠膠體電解液，所述無水硫酸鈉的加入量占硫酸加入總質量的百分數為0.7～1.2％。