[发明专利]用于锂电池组电池的聚合物电解质材料

说明书

本发明涉及用于锂电池组电池的聚合物电解质材料。锂电池组电解质材料，其包含氟化膦酸酯且具有如下描述的聚合物结构：其中R¹是–CF₃、n是1‑10的整数的–(CF₂)_nCF₃、全氟聚醚(PFPE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯氟化乙烯丙烯(EFEP)或聚乙烯四氟乙烯(ETFE)，且R²是n是1‑10的整数的–(CF₂)_n、全氟聚醚(PFPE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯氟化乙烯丙烯(EFEP)或聚乙烯四氟乙烯(ETFE)。

技术领域

本公开总的来说涉及用于锂电池组电池的聚合物电解质材料及其制造方法。更具体而言，本公开涉及包含氟化膦酸酯的聚合物电解质。

背景技术

虽然基于液体电解质的锂离子电池组如今是可再充电电池组中的主要产品，但是它们会表现出许多限制。传统的基于液体电解质的锂离子电池组通常具有例如相对短的寿命和有限的体积能量密度的特征。传统的基于液体电解质的锂离子电池组在损坏时也会造成显著的安全隐患。鉴于这类限制，聚合物电解质与锂电池组电池结合使用是令人感兴趣的。使用这样的材料代替传统的液体电解质允诺若干潜在的优点，如优异的能量密度、机械性能和柔性以及增强的安全性。尽管有这些允诺，但在锂电池组中有利地使用聚合物电解质仍有许多障碍。

发明内容

根据一个实施方案，公开了具有如下结构的聚合物电解质材料。

R¹是–CF₃、n是1-10的整数的–(CF₂)_nCF₃、全氟聚醚(PFPE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯氟化乙烯丙烯(EFEP)或聚乙烯四氟乙烯(ETFE)。类似地，R²是n是1-10的整数的–(CF₂)_n、全氟聚醚(PFPE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯氟化乙烯丙烯(EFEP)或聚乙烯四氟乙烯(ETFE)。在一些实施方案中，R¹和R²可以彼此独立地选择并且可以不包括相同的取代基。在其它实施方案中，R¹和R²可以包含相同的取代基。在一些实施方案中，所述聚合物也可含有金属盐如锂盐。

在另一个实施方案中，公开了电化学电池。所述电化学电池至少包括阳极、阴极和具有如下结构的聚合物电解质材料。