[发明专利]一种固态聚合物电解质及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201810396454.3 | 申请日： | 2018-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN108598564A | 公开（公告）日： | 2018-09-28 |
| 发明（设计）人： | 袁冰;张望清 | 申请（专利权）人： | 南开大学 |
| 主分类号： | H01M10/0562 | 分类号： | H01M10/0562;H01M10/0565;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 天津耀达律师事务所 12223 | 代理人： | 侯力 |
| 地址： | 300071*** | 国省代码： | 天津;12 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 固态聚合物电解质 锂金属二次电池 聚合物基质 聚合物纳米粒子 制备方法和应用 无机氧化物 锂盐 添加剂 室温离子电导率 电化学稳定性 苯乙烯单体 高效合成 链转移剂 热稳定性 自组装法 循环性 一锅法 引发剂 聚合 制备 装入 诱导 组装 合成 | ||
1.一种固态聚合物电解质，其特征在于：主要由以下组分构成：
聚合物基质20％-90％
聚合物纳米粒子5％-60％
锂盐0.1％-30％
无机氧化物添加剂0％-20％
其中聚合物纳米粒子是在溶有锂盐、无机氧化物添加剂、苯乙烯单体、链转移剂和引发剂的上述聚合物基质中使用聚合诱导自组装法原位聚合而成。
2.根据权利要求1所述的固态聚合物电解质，其特征在于：所述聚合物基质为分子量介于100至10000的聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚或聚乙二醇双甲醚中的一种或两种以上任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的固态聚合物电解质，其特征在于：所述聚合物纳米粒子的组成为聚乙二醇-b-聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸-b-聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸乙酯-b-聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸丙酯-b-聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸异丙酯-b-聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯中的一种。
4.根据权利要求1所述的固态聚合物电解质，其特征在于：所述锂盐为LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3或LiN(CF3SO2)2中的一种或两种以上任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的固态聚合物电解质，其特征在于：所述无机氧化物添加剂为TiO2、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、Li3LaTiO3、LiZr2(PO4)3、LiTi2(PO4)3、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3或Li7La3Zr2O12中的一种或两种以上任意比例的混合物。
6.一种如权利要求1所述的固态聚合物电解质的备方法，其特征在于步骤如下：
(1)将苯乙烯单体、链转移剂、引发剂、锂盐和无机氧化物添加剂分散至聚合物基质中；
(2)在氮气保护下，于60℃-90℃搅拌24小时至聚合完全，即可得到均匀的固态聚合物电解质。
7.根据权利要求6所述的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述链转移剂具有通式1、通式2、通式3或通式4的结构：
上述的化学结构式中，n是10-600的整数，R1为烷基或带氰基的烷基，R2为烃基，R3为烃基、带氰基的烷基或带羧基的烷基中的一种，R4为氢原子或烷基。
8.根据权利要求6所述的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种。
9.一种如权利要求1所述的固态聚合物电解质的应用，其特征在于：用于制备锂金属二次电池，该锂金属二次电池包含正极、负极和在正负极之间的所述固态聚合物电解质。
10.根据权利要求9所述的固态聚合物电解质的应用，其特征在于：所述正极活性物质为LiFePO4、LiCoO4或LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2中的一种，所述负极为金属锂。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南开大学，未经南开大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810396454.3/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
