[发明专利]一种聚合物电解质及含该聚合物电解质的锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种聚合物电解质及含该聚合物电解质的锂离子电池。该聚合物电解质的制备方法，包括：(1)按重量份数计，将5～90份有机溶剂溶解0.01～27份功能聚合物制备均匀混合A体系；(2)将A体系、锂盐、功能添加剂和功能反应剂混合均匀，即得到混合液；(3)将所述混合液进行原位聚合得到聚合物电解质。本发明制备的聚合物电解质能有效改善锂离子电池的安全性，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种聚合物电解质及含该聚合物电解质的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池目前已经在数码产品、动力及储能等领域得到广泛应用，目前商业化锂离子电池主要采用液态电解液，在使用过程中容易存在热失控，从而导致安全问题。固态锂离子电池是采用固体电解质替代液态电解液，能从根本上解决锂离子电池安全问题。目前固态锂离子电池的固态电解质主要有聚合物电解质、硫化物电解质、氧化物电解质和氢化物电解质。目前聚合物电解质主要是存在室温电导率低、耐氧化性差等缺点，硫化物电解质主要是存在与水分敏感且目前成本较高，氧化物电解质主要是存在电导率较低、界面接触差等缺点，氢化物电解质主要是氢负结构不稳定且与现有体系不兼容。为改善锂离子电池安全性能，有研究人员提出以半固态电解质作为一个过渡应用产品，半固态电解质是介于固态和液态之间的一种状态，既具有固态电解质的安全性，又具有于液态电解质相媲美的锂离子电导率。但是半固态电解质存在均一性差、加工困难等问题。

为改善锂离子电池的安全性能，申请号为201810272566.8的中国发明专利申请公开了一种原位固态电池的制备方法，以电解质盐、有机溶剂、丙烯酸酯类及引发剂为原料，原位制备固态电池，该专利能改善电解质与正负极之间的界面接触，但是引入引发剂在电池充放电过程中会产生副反应。申请号为201810562363.2的中国发明专利申请公开了一种全固态电池的制备方法，该专利以无机锂盐和碳酸酯低聚物制备电解液，注入到正负极中间后，经过处理形成全固态电池，但是该专利在将电解液形成固态电解质过程中，存在生产流程长等问题。

发明内容

本发明公开了一种相对于现有的锂电池，安全性能更优的锂离子电池，具体的，本发明的技术方案如下：

本发明第一个方面公开了一种聚合物电解质。所述聚合物电解质包括硼结构；

其中硼结构为：

所述R52-R66均为有机官能团，所述硼结构的分子量为500～10W。

优选的，所述聚合物电解质还包括碳酸酯结构；

其中所述碳酸酯结构为：

所述R32-R40均为有机官能团，所述碳酸酯结构的分子量为500～10W。

优选的，所述聚合物电解质还包括下式酯结构中的一种；

所述R32-R39、R44-R51均为有机官能团，所述酯结构的分子量为500～10W。

具体的，上述聚合物电解质以有机溶剂、功能聚合物、锂盐、功能添加剂和功能反应剂为原料来制备，在此过程中主要涉及以下几种反应：

本发明第二个方面公开了一种聚合物电解质的制备方法，包括：

(1)按重量份数计，将5～90份有机溶剂溶解0.01～27份功能聚合物制备均匀混合A体系；

(2)将A体系、锂盐、功能添加剂和功能反应剂混合均匀，即得到混合液；

(3)将所述混合液进行原位聚合得到聚合物电解质。