[發(fā)明專利]一種固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜、其制備方法和用途

有效

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• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN113299981B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何天賢;范偉貞;周萌;羅海英;高遠(yuǎn)鵬;趙經(jīng)緯;徐三善;徐金富
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州天賜高新材料股份有限公司;九江天賜高新材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜包括含氮聚合物基體，以及分散于所述含氮聚合物基體表面和內(nèi)部的鋰鹽；

所述含氮聚合物基體包括階梯形聚苯并咪唑-苯菲咯啉二酮和梯形苯并咪唑-苯菲咯啉二酮中的任意一種或兩種的組合；

所述階梯形聚苯并咪唑-苯菲咯啉二酮由1,4,5,8-萘四甲酸酐或萘四甲酸，與3,3'-二氨基聯(lián)苯胺在多聚磷酸中反應(yīng)合成；

所述梯形苯并咪唑-苯菲咯啉二酮由1,4,5,8-萘四甲酸酐或萘四甲酸，與1,2,4,5-四氨基苯在多聚磷酸中反應(yīng)合成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述含氮聚合物基體為階梯形聚苯并咪唑-苯菲咯啉二酮。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰和/或雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜中，鋰鹽的含量為5~30wt%。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括：將含氮聚合物、鋰鹽和溶劑混合制得漿料，然后將所述漿料通過流延法制備固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述流延法制備固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜的過程包括：將所述漿料在流延機(jī)上流延成膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，以含氮聚合物和鋰鹽的總質(zhì)量為100wt%計(jì)，所述鋰鹽的含量為5~30wt%。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，以含氮聚合物和鋰鹽的總質(zhì)量為100wt%計(jì)，所述含氮聚合物的含量為70~95wt%。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述漿料的粘度為2000~4000cps。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯、甲醇、乙醇、丙酮、六磷胺、γ-丁內(nèi)酯和2-甲基戊烷中的任意一種或至少兩種的組合。

12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述含氮聚合物包括乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚苯并咪唑、階梯形聚苯并咪唑-苯菲咯啉二酮和梯形苯并咪唑-苯菲咯啉二酮中的任意一種或至少兩種的組合。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述含氮聚合物為階梯形聚苯并咪唑-苯菲咯啉二酮。

14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述漿料在流延成膜之前，還包括將所述漿料進(jìn)行脫泡的過程。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述流延成膜過程中，流延速度為0.2~1m/min。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述流延成膜過程中，流延溫度為25~60℃。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述流延成膜后，還包括將溶劑蒸發(fā)干燥的過程。

18.一種固態(tài)電池，其特征在于，所述固態(tài)電池包括權(quán)利要求1-5之一所述的固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜。