[发明专利]一种大容量聚合物锂离子电池胶态电解质

说明书

本发明涉及聚合物锂离子电池的技术领域，具体为一种大容量聚合物锂离子电池胶态电解质。该电解质包括聚偏二氟乙烯、氰乙基纤维素甘油醚、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、碳酸乙烯酯、N,N‑二甲基甲酰胺，提高了聚合物的电导率，内阻小、倍率性能好，大大提高电池的容量比。

技术领域

本发明涉及聚合物锂离子电池的技术领域，具体为一种大容量聚合物锂离子电池胶态电解质。

背景技术

根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ionbattery, 简称为LIP)两大类，聚合物锂离子电池则以胶态聚合物电解液。而聚合物锂离子电池因为使用了胶态电解质，不会因为液体沸腾而产生大量气体，从而杜绝了剧烈爆炸的可能，比较安全，加上超薄以及灵活的外形，质量轻等优点，成为日后应用的趋势。

凝胶聚合物电解质是由聚合物、锂盐和增塑剂通过一定方法形成的凝胶状电解质，具有液态电解质和固体聚合物电解质的双重性质，室温离子电导率接近液态电解质，与电极材料相容性好且形状可控，是近几年锂离子电池的研究热点。

但是目前的聚合物锂离子电池并没有像一些分析家预测的那样流行，因为其容量并没有得到提高，实际上，容量比标准锂离子电池还有轻微减少，容量与离子电池胶态电解质息息相关，因此，提供一种大容量的聚合物锂离子电池胶态电解质迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种大容量聚合物锂离子电池胶态电解质，该电解质包括聚偏二氟乙烯、氰乙基纤维素甘油醚、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、碳酸乙烯酯、N,N-二甲基甲酰胺，提高了聚合物的电导率，内阻小、倍率性能好，大大提高电池的容量比。

一种大容量聚合物锂离子电池胶态电解质，该电解质包括聚偏二氟乙烯、氰乙基纤维素甘油醚、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、碳酸乙烯酯、N,N-二甲基甲酰胺，其具体的制备步骤为：

（a）分别称取聚偏二氟乙烯和氰乙基纤维素甘油醚,混合均匀；然后将聚偏二氟乙烯和氰乙基纤维素甘油醚的混合物加入N,N-二甲基甲酰胺中进行溶解，再缓慢加热，加热温度40-60℃，加热时间30-60分钟，得到聚合物溶液；

（b）然后将步骤a得到的聚合物溶液膜与锂盐溶液进行混合，同时进行加热至50-60℃，边加热边搅拌，搅拌5-12小时至凝胶状，得聚合物锂离子电池胶态电解质。

本发明的特点还有：

所述的聚偏二氟乙烯和氰乙基纤维素甘油醚的重量比为，聚偏二氟乙烯：氰乙基纤维素甘油醚=1:5-15，优选为1:10。

所述的锂盐溶液的浓度为3.2-4.5mol/L，锂盐溶液为将二草酸硼酸锂和高氯酸锂溶解在碳酸乙烯酯中，作为优选二草酸硼酸锂和高氯酸锂的重量比为二草酸硼酸锂：高氯酸锂=1-2：5。

聚合物膜与锂盐溶液的重量比为聚合物膜：锂盐溶液=1：5-12，优选为1：8。

本发明的有益效果是：

通过控制适当的聚偏二氟乙烯和氰乙基纤维素甘油醚比例以及与N,N-二甲基甲酰胺等其他一些物料的用量、温度等参数，提高了聚合物的电导率，内阻小、倍率性能好，大大提高电池的容量比，采用该聚合物胶态电解质制备的电池性能好，电导率高，电池容量高，扩大了使用范围，使用寿命长。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1