[發明專利]一種堿性電池膠體電解質及其制備方法

有效

• 申請號: 202010198545.3
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111463501B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉孝偉;馬永泉;陳經寧;王江林;趙磊
• 申請（專利權）人: 山東合泰新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/26
• 分類號: H01M10/26;H01M10/28
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

1.一種堿性電池膠體電解質的制備方法，其特征在于，以質量分數計，包含以下成分：

堿溶液：20-50wt ％；

硼酸和/或硼酸鹽：0 .01-1 .5wt ％；

負極緩蝕劑：0 .05-2wt ％；

有機凝膠劑：包括CMC：0 .1-10wt ％、PAA：0 .05-2 .5wt ％、PVA：0 .01-2wt ％中的一種或多種；無機凝膠劑：包括SiO₂：0 .005-2wt ％、Al(OH)₃：0 .01-1wt ％、Na₃PO₄：0-10wt ％、Na₂SnO₃：0-10wt ％以及稀土氧化物0 .105-1 .5wt ％中的一種或者多種；

余量為水；

該制備方法具體包括以下步驟：

(1)堿性電解液的配置：

a)以質量配比準確稱取堿、硼酸和/或硼酸鹽，鋁化合物、ZnO，SiO₂以及純水備用；

b)稱取適量純水到加熱容器中并進行加熱，加入的純水量為用水量的50％，加入堿，實時監控溫度；堿溶解完成后，加入ZnO并使其溶解；

c)一次性將SiO₂加入至b反應后的混合液中；

d)待步驟c反應后的混合液完全溶解后加入緩蝕劑，緩蝕劑包含H₃BO₃/硼酸鹽中的一種或兩種以及In₂O₃、In(OH)₃、SnO、PbO、HgO、有機緩蝕劑1 ,3 ,5苯磺酸鉀以及木素磺酸鹽中的一種或多種，并不斷的加熱設備，保證混合液溫度＜140℃；

e)添加Na₃PO₄或Na₂SnO₃使之完全溶解；

f)按照配比要求定容后，保證溶液澄清，即完成堿性電解液的配制；

(2)有機凝膠劑的配制

a)按照配比稱量有機凝膠劑，包含CMC：0 .1-10wt ％、PAA：0 .05-2 .5wt ％、PVA：0.01-2wt ％中的一種或多種；

b)在帶攪拌的溶劑中，加入質量為上述有機凝膠 劑80%的水，加熱至25℃-90℃，緩慢加入上述的有機凝膠劑，緩慢攪拌，待有機凝膠劑分散均勻，后補足其余水量，并繼續緩慢攪拌；

c)待混合液降溫到常溫后存放4-24h備用；

(3)堿性膠體電解質的配制

a)準備好要配制的堿性膠體電解質的堿性電解液，置于高速剪切機中，保持電解液溫度在0-40℃；

b)在堿性電解液中，加入配比量的有機凝膠劑，進行高速剪切，即得膠體電解質材料；

所述步驟（2）b）中，兩次加入的水的質量配比為 4:1。

2.根據權利要求1所述的一種堿性電池膠體電解質的制備方法，其特征在于，所述的負極緩蝕劑為In₂O₃、In(OH)₃、SnO、PbO、HgO以及1,3,5苯磺酸鉀的混合物，所述的稀土氧化物為CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃中的一種或多種; 所述的堿溶液為NaOH、KOH中的一種或兩種以及LiOH。

3.根據權利要求1所述的一種堿性電池膠體電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）b）中的反應溫度小于等于160℃。

4.根據權利要求1所述的一種堿性電池膠體電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）b）中，堿與ZnO的加入均為分次加入，且在下一次加入時需確保上次加入的物質已完全溶解。

5.根據權利要求1所述的一種堿性電池膠體電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）b）中，在ZnO完全溶解后還包括加入稀土氧化物或稀土鹽并使其完全溶解的步驟。