[發明專利]聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇的應用、電解液、電池負極、電池隔膜、電池、電動車輛

在審

• 申請號: 201811559780.8
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109671981A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 湯依偉;張穎;楊幸;彭燦;尚國志;吳劍;何玉嫻
• 申請（專利權）人: 清遠佳致新材料研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M2/16;H01M2/14;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 趙志遠

本發明提供了一種聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇的應用、電解液、電池負極、電池隔膜、電池、電動車輛，屬于電池技術領域。本發明提供了聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇在制備電池中的應用，其中，應用包括聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇在制備電解液、電池負極和/或電池隔膜中的應用。包含有聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇的電池，在充放電過程中，能夠形成穩定的鋰離子或鈉離子傳導網絡結構，能規范離子路徑，快速穩定地傳輸離子，避免局部離子濃度差，有效減緩了因離子傳導不均勻而形成枝晶，從而延緩了金屬負極枝晶的生長，起到了保護負極金屬的作用，延長了電池的循環壽命，保證了高庫倫效率和充放電循環。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇的應用、電解液、電池負極、電池隔膜、電池、電動車輛。

背景技術

金屬鋰在應用前景上，非常廣闊，特別是其具有較高的理論比容量(3860mAh/g)、較低的電極電位(-3.040V vs.SHE)以及較低的密度(0.53g/cm³)，使得金屬鋰在電池材料中具有顯著的優勢。但是，在應用過程中，金屬鋰枝晶的生長一直是無法避免的。在充電過程中，鋰離子被還原為金屬鋰，由于還原過程中，反應受到極片表面細微差異的影響，極易出現金屬鋰不均勻的沉積，當不均勻的沉積不斷積累就變為了鋰枝晶，鋰枝晶的不斷生長，將會導致電池內部的隔膜被刺穿，從而造成電池的短路，引發電池起火等危險。

金屬鈉負極同樣有高的理論比容量(1165mAh/g)、低的電極電位(-2.714Vvs.SHE)。與金屬鋰相似，在充放電過程中，金屬表面容易出現不均勻的沉積，長期的積累下，導致了鈉枝晶的形成，對電池造成不可挽回的破壞。

所以如何保證負極材料的穩定，是當前金屬鋰負極和金屬鈉負極應用亟需攻克的技術。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇在制備電池中的應用，能夠克服上述問題或者至少部分地解決上述技術問題。

本發明的第二個目的在于提供一種電解液；該電解液中包括上述聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇。

本發明的第三個目的在于提供一種電池負極；該電池負極包括聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇。

本發明的第四個目的在于提供上述電池負極的制備方法。

本發明的第五個目的在于提供一種電池隔膜；該電池隔膜包括聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇。

本發明的第六個目的在于提供上述電池隔膜的制備方法。

本發明的第七個目的在于提供一種電池，包括上述電解液、上述電池負極和/或上述電池隔膜。

本發明的第八個目的在于提供上述電池在電子設備、電動工具或電動車輛中的應用。

本發明的第九個目的在于提供一種電動車輛，包括上述電池。

根據本發明第一個方面，提供了聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇在制備電池中的應用；

其中，所述應用包括聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇在制備電解液、電池負極和/或電池隔膜中的應用；

優選地，所述電池包括鋰二次電池或鈉二次電池；

優選地，所述聚氨酯包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯和聚丁二烯聚氨酯中的至少一種，優選為聚酯型聚氨酯，進一步優選為數均分子量為2000-8000的聚酯型聚氨酯。

根據本發明第二個方面，提供了一種電解液，包括功能添加劑、溶劑和導電鹽；

其中，所述功能添加劑包括聚氨酯和/或聚氧化丙烯二醇。

優選地，所述導電鹽包括鋰鹽或鈉鹽。