[发明专利]一种抗锌枝晶的固态锌基电池电解质及其制备方法在审
申请号: | 202010884071.8 | 申请日: | 2020-08-28 |
公开(公告)号: | CN114122534A | 公开(公告)日: | 2022-03-01 |
发明(设计)人: | 迟晓伟;黄佳琪;刘宇;邱奇粮 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | H01M10/36 | 分类号: | H01M10/36;C08F220/56;C08F220/38;C08F120/06 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 抗锌枝晶 固态 电池 电解质 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于深共晶溶剂的固态锌基电池复合凝胶电解质,其特征在于,所述复合凝胶电解质包括:有机凝胶增强相、以及分散于有机凝胶增强相中的导通相;
所述导通相包括水和深共晶溶剂,所述深共晶溶剂是由氢键供体和氢键受体组成;所述氢键供体选自氯化胆碱、乙酰胺中的至少一种,所述氢键受体选自高氯酸锌、氯化锌、溴化锌中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的复合凝胶电解质,其特征在于,所述导通相的总含量为90~96wt%。
3.根据权利要求1或2所述的复合凝胶电解质,其特征在于,所述氢键供体和氢键受体的摩尔比为(5~0.5):1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合凝胶电解质,其特征在于,所述水占导通相的含量为3~9wt%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合凝胶电解质,其特征在于,所述有机凝胶增强相选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于,包括:
(1)将氢键供体和氢键受体混合,得到深共晶溶剂;
(2)将有机凝胶单体水溶液滴加到所得深共晶溶剂中,得到混合溶液;
(3)将引发剂和交联剂中的至少一种加入至混合溶液中后,进行固化,得到所述复合凝胶电解质。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机凝胶单体为水溶性凝胶剂单体分子,优选选自丙烯酰胺、丙烯酸和乙烯醇中的至少一种。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述有机凝胶单体水溶液的质量浓度为40~60 wt%。
9.根据权利要求6-8中任一项的制备方法,其特征在于,所述交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚碳化二亚胺类和硼砂中的至少一种;所述引发剂为光引发剂和热引发剂中的至少一种,所述光引发剂选自Irgacure 2959、硫酸钠、CG-PIITX和V-50中的至少一种,所述热引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾和偶氮二异丁腈的至少一种。
10.根据权利要求6-9中任一项的制备方法,其特征在于,当引发剂选用光引发剂时,选用紫外光下照射8~12分钟;当引发剂选用热引发剂时,所述固化的温度为50~80℃,时间为3~12小时;当仅含有交联剂时,所述固化的温度为50~80℃,时间为12~24小时。
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