[發明專利]用于鋰電池的嵌段共聚物電解質

有效

• 申請號: 201880016458.2
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN110431704B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 阿蘭·瓦利;帕特里克·勒布朗;布里厄克·吉耶爾姆
• 申請（專利權）人: 加拿大藍色解決方案有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高世豪;梁笑

1.一種用于電池的固體聚合物電解質，所述固體聚合物電解質包含AB型的二嵌段或BAB型的三嵌段共聚物，其中：

嵌段A為數均分子量小于80,000 g/mol的未經取代的聚環氧乙烷鏈；

嵌段B為陰離子聚合物，所述陰離子聚合物由以下制備：

i）選自乙烯基單體的一種或更多種單體，其中嵌段A和嵌段B具有下式：

其上在*處接枝有鋰鹽的陰離子，所述鋰鹽的陰離子選自LiCF₃SO₃、LiB(C₂O₄)₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(FSO₂)₂、LiC(CF₃SO₂)₃、LiC(CH₃)(CF₃SO₂)₂、LiCH(CF₃SO₂)₂、LiCH₂(CF₃SO₂)、LiC₂F₅SO₃、LiN(C₂F₅SO₂)₂、LiN(CF₃SO₂)、LiB(CF₃SO₂)₂、LiPF₆、LiSbF₆、LiClO₄、LiSCN、LiAsF₆和LiBF₄，以及

其中m≥1，x≥1，y≥1以及n≥1；和

ii）作為具有側鏈化學官能團R1和/或R2的可交聯多官能單體的一種或更多種單體，所述可交聯多官能單體包含用于所述共聚物的聚合期間的反應的反應性基團，所述反應性基團選自在鄰位、間位或對位取代的乙烯基苯基；丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；烯丙基；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺和乙烯基；

其中，在所述共聚物的聚合之后，所述側鏈化學官能團R1和/或R2交聯以形成交聯的共聚物網絡；以及其中嵌段A的所述未經取代的聚環氧乙烷鏈相對于嵌段B的所述陰離子聚合物的比例為40%至80%。

2.如權利要求1中所限定的固體聚合物電解質，其中所述側鏈化學官能團R1和/或R2位于共聚物鏈的B嵌段的末端或者統計地或嵌段或交替或梯度分布在所述共聚物鏈的B嵌段中。

3.如權利要求1中所限定的固體聚合物電解質，其中所述側鏈化學官能團R1和/或R2通過如下與所述多官能單體的所述反應性基團連接：線性或環狀烷基或芳基或烷基氟、醚、酯、酰胺、硫醚、叔胺、季銨、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、硅烷、乙二醇、丙二醇、低分子量聚(乙二醇)、低分子量聚(丙二醇)或這些基團的混合物。

4.如權利要求1中所限定的固體聚合物電解質，包含相同的共聚物鏈，所述共聚物鏈各自具有含有側鏈化學官能團R1和R2的可交聯多官能單體，所述側鏈化學官能團R1和R2沿所述共聚物鏈的B嵌段無規分布，并且其中官能團R1和R2彼此反應以形成交聯的共聚物網絡。

5.如權利要求1中所限定的固體聚合物電解質，包含具有可交聯多官能單體的兩種不同的共聚物鏈，第一共聚物鏈僅帶有側鏈化學官能團R1并且第二共聚物鏈僅帶有側鏈化學官能團R2，并且其中官能團R1和R2彼此反應以形成交聯的共聚物網絡。

6.如權利要求1中所限定的固體聚合物電解質，包含各自具有可交聯多官能單體的相同的共聚物鏈，所述可交聯多官能單體僅具有不能與其自身反應的側鏈化學官能團R1，和小分子帶有能夠與化學官能團R1反應的至少兩個化學官能團R2，其中所述相同的共聚物鏈的所述側鏈化學官能團R1與所述小分子的所述至少兩個化學官能團R2反應以形成交聯的共聚物網絡。