[發(fā)明專利]一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811507140.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN109585917B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚學(xué)永;熊凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東永邦新能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0565
• 分類號(hào): H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及聚合物電解質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池；該聚合物電解質(zhì)包括聚合物基體、有機(jī)溶劑、無機(jī)填料、第一溶液和第二溶液；所述聚合物基體和無機(jī)填料分散在有機(jī)溶劑中；所述無機(jī)填料為改性鈣基蒙脫土、改性納米碳酸鈣、納米氧化鎳中的一種或多種；改性鈣基蒙脫土的制備方法是將鈣基蒙脫土與十六烷基三甲基溴化銨球磨改性實(shí)現(xiàn)的；本發(fā)明提供了一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池，本發(fā)明制備的聚合物電解質(zhì)具有更高的熱力學(xué)穩(wěn)定性、離子電導(dǎo)率、更好的機(jī)械強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物電解質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來越大，要求也越來越高，日益成為全球的追蹤熱點(diǎn)和世界潮流。鋰離子電池是新能源發(fā)展的一個(gè)主要方向，鋰離子電池不僅廣泛應(yīng)用于日常生活電器中例如手機(jī)、筆記本、平板電腦等，還在電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車中初露端倪。現(xiàn)有較常用的無機(jī)材料一般有氧化物材料、鐵電性材料、含鋰化合物、分子篩、固體酸這幾大類材料，摻雜方式一般采用直接投料法，即將無機(jī)材料直接加入到聚合物基體中，通過機(jī)械攪拌或超聲波振蕩將無機(jī)粒子分散于聚合物基體中。

如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210382299.2公開了一種全固態(tài)納米復(fù)合聚合物電解質(zhì)的制備方法，將表面功能化的石墨烯、可離解鋰鹽和聚合物基體混合溶于有機(jī)溶劑中，通過超聲波處理和機(jī)械攪拌得到溶膠狀復(fù)合物；澆鑄到聚四氟乙烯模板上，在真空干燥箱中干燥，得到電解質(zhì)膜。但其制備的聚合物電解質(zhì)室溫電導(dǎo)率較低，而且鋰離子遷移數(shù)也較低，并不能達(dá)到理想要求，同時(shí)聚合物電解質(zhì)的力學(xué)性能、電化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性也沒達(dá)到理想要求，為此，對(duì)于一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池，我們需要提供一種新思路。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種聚合物電解質(zhì)及其制備方法和包括該聚合物電解質(zhì)的電池，本發(fā)明制備的聚合物電解質(zhì)具有更高的熱力學(xué)穩(wěn)定性、離子電導(dǎo)率、更好的機(jī)械強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)包括聚合物基體、有機(jī)溶劑、無機(jī)填料、第一溶液和第二溶液；所述聚合物基體和無機(jī)填料分散在有機(jī)溶劑中；所述無機(jī)填料為改性鈣基蒙脫土、改性納米碳酸鈣、納米氧化鎳中的一種或多種；

所述改性鈣基蒙脫土的制備方法是將鈣基蒙脫土與十六烷基三甲基溴化銨球磨改性實(shí)現(xiàn)的；

所述改性納米碳酸鈣的制備方法是將采用鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行改性實(shí)現(xiàn)的。

優(yōu)選的，所述聚合物基體為聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、乙腈中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述第一溶液為L(zhǎng)iPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂中的一種或多種的分散液。

更為優(yōu)選的，所述第一溶液為L(zhǎng)iPF₆的分散液，高純LiF分散在質(zhì)量比為1：2：1的DMC、DEC、EC的混合溶液中，攪拌成均勻的懸浮液,在20-40攝氏度的溫度下通入PF₅，控制鋰離子的摩爾含量為0.1-1mol/L,即得LiPF₆分散液。

優(yōu)選的，所述第二溶液為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一種或多種。

一種聚合物電解質(zhì)，其制備方法包括以下步驟：