[發(fā)明專利]一種聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011528481.5
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112670566B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;呂文彬;李曉龍;宋文鋒;陳少杰
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525;C08F290/06;C08F228/06;C08F234/02;C08F222/20;C08F222/34
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述固態(tài)電解質(zhì)膜包括聚合物基體、鋰鹽和增塑劑，其中，所述聚合物基體的結(jié)構(gòu)如式I所示：

其中R為CH₂、C₂H₄或C₃H₆，所述聚合物基體由碳酸亞乙烯酯、丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯、聚乙二醇單乙醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯類化合物聚合得到。

2.如權(quán)利要求1所述的聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物為二丙烯酸酯類化合物、三丙烯酸酯類化合物或四丙烯酸酯類化合物中的任意一種或至少兩種的組合。

3.如權(quán)利要求2所述的聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物為三丙烯酸酯類化合物。

4.如權(quán)利要求2所述的聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物為乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

5.如權(quán)利要求1所述的聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述鋰鹽包括雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、二草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、六氟磷酸鋰、高氯酸鋰或六氟砷酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合。

6.如權(quán)利要求1所述的聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜，其特征在于，所述增塑劑包括丁二腈、2-氰基乙醚、1,3,6-己三甲腈、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的任意一種或至少兩種的組合。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項所述聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將碳酸亞乙烯酯、丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯、聚乙二醇單乙醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯類化合物按比例混合形成稀溶液；

(2)向步驟(1)所述稀溶液中依次加入引發(fā)劑、鋰鹽和增塑劑，持續(xù)攪拌成前驅(qū)液；

(3)將步驟(2)得到的前驅(qū)液經(jīng)涂布在無紡布基膜上，在50～80℃下烘干24～72h后得到所述聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述丙烯酸酯類化合物包括二丙烯酸酯類化合物、三丙烯酸酯類化合物或四丙烯酸酯類化合物中的任意一種或至少兩種的組合。

9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物為三丙烯酸酯類化合物。

10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物為乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

11.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯與碳酸亞乙烯酯的摩爾比為0.2～5:1。

12.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇單乙醚甲基丙烯酸酯與所述丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯和碳酸亞乙烯酯總摩爾量的比值為0.02～0.05:1。

13.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物與所述丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯和碳酸亞乙烯酯總摩爾量的比值為0.01～0.1:1。

14.如權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物與所述丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯和碳酸亞乙烯酯總摩爾量的比值為0.02～0.05:1。

15.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二乙基己酯、過硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀中的任意一種或至少兩種的組合。