[发明专利]一种由环氧化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的制备方法以及在全固态锂电池中应用

摘要

本发明公开了一种由环氧基化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的方法以及在全固态电池中的应用。其特征在于采用液态的环氧基化合物、锂盐和电池添加剂等为前驱体，注入电池正负极片之间，然后在加热条件下，原位聚合固化成全固态电解质及得到全固态电池。该全固态聚合物电解质室温离子电导率可达1×10^‑5S/cm^‑1‑9×10^‑3 S/cm^‑1，电位窗口为3.5V‑5V。该聚合物全固态电解质由于采用原位共聚方法制备，使固态电解质与电极之间具有很好的接触，极大的提高了固态电池的界面相容性，减少了固态电池界面润湿和修饰的环节，降低了固态电池的制造成本，提高了固态电池的性能。本发明还公开了上述全固态聚合物电解质所组装的全固态聚合物锂电池。

主权项

1.一种由环氧基化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的方法，其特征在于采用液态的环氧基化合物A，环氧基化合物B，锂盐和电池添加剂为反应预聚物，注入到组装好的电池正负极片之间，在加热条件下，发生原位开环聚合形成与电池极片紧密接触的一体化全固态聚合物电解质；所述的环氧基化合物A为1，2，3，4‑二环氧丁烷，1，4‑丁二醇缩水甘油醚，1，7‑辛二烯环氧化合物，聚乙二醇二缩水甘油醚，聚戊二醇二环氧甘油醚，二缩水甘油醚，双酚A二缩水甘油醚，苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种；环氧基化合物A的具体结构如下：所述的环氧基化合物B为环氧丙烷， 1，1，1‑三氟环氧丙烷，环氧异丁烷，环氧丁烷，环氧丙基甲基醚，乙基环氧丙酯，2，3‑环氧丁烷，七氟丁基环氧乙烷，环氧四氢呋喃，环氧环己烷，环氧单甲氧基乙二醇醚，苯基环氧丙烷中的一种或多种；环氧基化合物B的具体结构如下：所述的锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂、二氟单草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种或者几种；所述的电池添加剂为无机纳米粒子，无机纳米粒子为锂镧锆氧，钛酸镧锂，磷酸钛锂，二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锆、氧化镍、氮化硅、氢氧化镁、硅藻土、蒙脱土和高岭土中的一种或几种。