[发明专利]聚合物固态电解质及其制法、电化学电池单元

说明书

本发明涉及聚合物固态电解质及其制法、电化学电池单元。本发明通常涉及适用于各种电化学装置的各种聚合物固态电解质材料。某些方面包括聚合物、塑化剂和电解质盐。聚合物可以显示某些结构，如：其中R₁可以为以下基团中的一种。藉此，本发明的某些实施方案通常涉及具有相对高的离子电导率和例如拉伸强度或分解电位等其它机械性质或电性质的固态电解质。其中n为1～10000之间的整数，m为1～5000之间的整数，和R₂～R₆可以各自独立地为以下结构中的一种：

相关申请

本申请要求2018年11月7日提交的、由黄等人发明的名称为“聚合物固态电解质”的美国临时专利申请序列号62/757,133的权益，在此通过参考将其整体引入。

技术领域

本发明通常涉及适用于如电池、电容器、传感器、聚光器、电致变色元件、光电转换元件等电化学装置的各种聚合物固态电解质材料。

背景技术

随着锂离子电池(LIBs)能量密度的提高和规模的扩大，找到LIBs安全问题的解决方案对于LIBs开发变得更加重要。LIBs中存在的安全问题可能因使用混合易燃溶剂如碳酸酯/醚作为溶剂体系而引起，在过度充电(overcharging)、短路、过热等情况下，会导致LIBs发生火灾、燃烧或甚至爆炸等严重事故。

发明内容

本发明通常涉及各种聚合物固态电解质材料。在一些情况下，本发明的主题涉及相关产品，特定问题的替代解决方案和/或一个或多个体系和/或制品的多种不同用途。

一方面，本发明通常涉及一种包括聚合物的制品，该聚合物包含含有选自由以下组成的组的聚合物的交联反应产物：

其中R₁包含选自由以下组成的组的结构：

其中n为1～10,000之间的整数；其中m为1～5,000之间的整数；其中R₂、R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地选自由以下组成的组：

和其中*表示连接位置。

在另一方面，本发明通常涉及一种聚合物固态电解质的制备方法。在一组实施方案中，该方法包括：将包括聚合物的组合物与溶剂混合以形成浆料，除去溶剂，并且使浆料固化以形成固态电解质。在一些情况下，聚合物包含选自由以下组成的组的结构：

其中R₁包含选自由以下组成的组的结构：

其中n为1～10,000之间的整数；其中m为1～5,000之间的整数；其中R₂、R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地选自由以下组成的组：

和其中*表示连接位置。

另一方面，本发明包括本文中所述的一种或多种实施方案例如聚合物固态电解质材料的制备方法。在又一方面，本发明包括本文中所述的一种或多种实施方案例如聚合物固态电解质材料的使用方法。

当结合附图考虑时，从以下本发明的各种非限制性实施方案的详细说明，本发明的其它优势和新颖的特征将显而易见。

附图说明