[發(fā)明專利]一種凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法和電池

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010552566.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111909352A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 曹元成;趙玉振
• 申請（專利權）人: 武漢倍特能科技有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;H01M10/0525;H01M10/0565;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 武漢大楚知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 42257
• 代理人: 徐楊松

1.一種凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將鏈段兩側(cè)由異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體、多元醇單體、反應溶劑和催化劑組成的反應體系在交聯(lián)固化反應結(jié)束前加入電解液，并在加入所述電解液后繼續(xù)交聯(lián)固化反應至反應結(jié)束，得到所述的凝膠聚合物電解質(zhì)。

2.根據(jù)權利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：

所述的鏈段兩側(cè)由異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體為鏈段兩側(cè)由異氰酯封端的聚多醇；

所述多元醇單體為烷基多醇或多醇胺。

3.根據(jù)權利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：所述反應溶劑選自所述電解液的溶劑。

4.根據(jù)權利要求3所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：所述電解液的溶劑包括但不限于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸亞乙烯酯、亞硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二乙氧基甲烷、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯或1,3-二氧環(huán)戊烷中的任意一種或多種的混合。

5.根據(jù)權利要求3所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：

所述電解液中的電解質(zhì)包括但不限于雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰或雙氟磺酰亞胺鋰中的任意一種或多種的混合；

所述電解液中的電解質(zhì)的濃度為0.6-1.5M。

6.根據(jù)權利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，所述反應體系由按照以下的順序依次將各成分混合得到：

所述異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體與所述反應溶劑形成的溶液、所述催化劑和所述多元醇單體；

所述異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體與所述反應溶劑形成的溶液、所述多元醇單體和所述催化劑；

所述多元醇單體與所述反應溶劑形成的溶液、所述催化劑和所述異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體；

所述多元醇單體與所述反應溶劑形成的溶液、所述異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體和所述催化劑。

7.根據(jù)權利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：

所述的鏈段兩側(cè)由異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體的數(shù)均分子量為700-3000Da；

所述的鏈段兩側(cè)由異氰酯封端的聚醚鏈段化合物單體的異氰酸酯基團與所述的多元醇單體的羥基基團的摩爾比例為1:(0.5-3)；

所述的催化劑為有機錫催化劑；

得到所述的凝膠聚合物電解質(zhì)中，交聯(lián)固化得到的三維網(wǎng)狀聚合物占凝膠聚合物電解質(zhì)的質(zhì)量百分比為2-30％。

8.根據(jù)權利要求1至7任一所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：在所述交聯(lián)固化反應開始后1-30min內(nèi)加入所述電解液；加入所述電解液前和/或后的交聯(lián)固化反應的反應溫度為10-50℃。

9.一種根據(jù)權利要求1至8任一所述的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法制備得到的凝膠聚合物電解質(zhì)。

10.一種凝膠聚合物電解質(zhì)電池，至少包括正極、負極和電解質(zhì)，其特征在于，所述電解質(zhì)選自權利要求9所述的凝膠聚合物電解質(zhì)。