[发明专利]含添加剂的凝胶电解质和包括该电解质的可再充电锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及用于可再充电锂电池的包括添加剂的凝胶电解质，和包括此凝胶电解质的可再充电锂电池。

背景技术

可再充电锂电池是将化学能转化为电能的装置。可再充电锂电池广泛地用作便携式电子装置如手机和MP3播放器的电源。特别地，使用凝胶电解质的聚合物电池可很容易被制成适于各种类型便携式电子装置的形状，且其应用日益扩展。

因此，希望改善电子装置中所用聚合物电池的性能，如半衰期和高温特性。

发明内容

在一些实施方式中，用于可再充电锂电池的凝胶电解质可具有非充电区域减少的电极，且赋予可再充电锂电池改善的容量和循环寿命特性。

在其它实施方式中，可再充电锂电池包括所述用于可再充电锂电池的凝胶电解质。

根据一些实施方式，用于可再充电锂电池的凝胶电解质包括凝胶聚合物、非水有机溶剂、锂盐和添加剂。

所述凝胶聚合物可包括由以下化学通式1所示的第一单体衍生的重复单元。

化学通式1

A-L-E

在化学通式1中，L为聚酯多元醇的残基，且A和E可相同或不同，且独立地选自由以下化学通式2至9所示的部分。

化学通式2      化学通式3    化学通式4    化学通式5

化学通式6化    学通式7      化学通式8    化学通式9

在化学通式2至9中，R¹至R⁸可相同或不同，且可独立地选自氢、取代和未取代的C1至C10脂族有机基团，和取代和未取代的C6至C20芳族有机基团。

所述添加剂可包括选自由以下化学通式10所示的化合物、以下化学通式11所示的化合物、它们的衍生物中的化合物，以及它们的组合。

化学通式10    化学通式11

在化学通式10和11中，R⁹至R¹²可相同或不同，且可独立地选自氢、卤素、取代和未取代的C1至C10烷基、取代和未取代的C1至C10烷氧基，和取代和未取代的C2至C10烯基。

化学通式1中的“L”可包括选自由以下化学通式12至14所示的重复单元中的重复单元和它们的组合。

化学通式12    化学通式13

化学通式14

在化学通式12至14中，R¹³至R¹⁵可相同或不同，且各自为衍生自以下化合物的残基，所述化合物选自乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、二乙二醇、链烷二醇、乙氧基化的链烷二醇、丙氧基化的链烷二醇、三羟甲基丙烷、乙氧基化的三羟甲基丙烷、丙氧基化的三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、乙氧基化的双三羟甲基丙烷、丙氧基化的双三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙氧基化的季戊四醇、丙氧基化的季戊四醇、二季戊四醇、乙氧基化的二季戊四醇、丙氧基化的二季戊四醇、双酚A、乙氧基化的双酚A和丙氧基化的双酚A。此外，在化学通式12至14中，n₁至n₃可相同或不同，且各自为1至20范围内的整数。

所述用于可再充电锂电池的凝胶电解质可包括基于所述凝胶电解质的总重量为约0.1wt％至约10wt％含量的所述添加剂。在一些实施方式中，例如，凝胶电解质包括基于凝胶电解质的总重量为约0.5wt％至约2wt％含量的添加剂。

在所述用于可再充电锂电池的凝胶电解质中，所述凝胶聚合物可进一步包括衍生自第二单体的重复单元和它们的组合，所述第二单体选自以下化学通式15至22所示的化合物。

化学通式15    化学通式16    化学通式17

化学通式18

化学通式19

化学通式20    化学通式21    化学通式22