[发明专利]具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质及其制备方法在审
| 申请号： | 201810053201.6 | 申请日： | 2018-01-19 |
| 公开（公告）号： | CN108365258A | 公开（公告）日： | 2018-08-03 |
| 发明（设计）人： | 徐福忠;邱子文;刘畅;吕迎春;陈日明;郭炳焜 | 申请（专利权）人： | 上海大学 |
| 主分类号： | H01M10/056 | 分类号： | H01M10/056;H01M10/058;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人： | 顾勇华 |
| 地址： | 200444*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 无机材料颗粒 电解质 固体电解质 室温电导率 快离子 固态锂离子电池 电解质界面 固态电解质 聚合物基质 径向形成 极化 制备 机械性能 手持式电子设备 电导率 充放电倍率 快离子导体 循环稳定性 有机聚合物 电动汽车 均匀掺杂 电场 成链 基质 锂盐 应用 | ||
1.一种具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：以有机聚合物作为基质，在有机聚合物中均匀掺杂锂盐和无机材料颗粒，有机聚合物和锂盐的质量比为10：(1～4)，无机材料颗粒在固体电解质中的质量含量为1～50％，其中无机材料颗粒在固体电解质径向形成有序分布的链状颗粒分布形式或者带状颗粒分布形式，使无机材料颗粒在电解质界面处形成快离子通道，构成快离子导体结构。
2.根据权利要求1所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：所述有机聚合物为聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚环氧丙烷、聚偏氯乙烯、聚碳酸乙烯酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚碳酸丙烯酯及其衍生物中的任意一种或任意几种的组合物。
3.根据权利要求1所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：所述锂盐为LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF6和LiTFSI中的任意一种或任意几种的组合物。
4.根据权利要求1所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：所述无机材料颗粒为不含锂化合物和含锂化合物中的任意一种或任意几种的组合物；其中不含锂化合物包括Al2O3、TiO2、SiO2、BaTiO3、ZrO2、SN和脱蒙土；含锂化合物包括LiAlO2、LiO2、Li14Zn(GeO4)4、Li3xLa2/3-xTiO3(0<x<2/3)、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3(0≤x<2)、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3(0≤x<2)、Li7-3xLa3Zr2MxO12(0≤x<7/3)，其中M为Al、Ta或Nb。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：所述锂盐在整个固态电解质中的质量含量范围为1～30％。
6.根据权利要求5所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：有机聚合物和锂盐的质量比为10：(2～3)。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：所述无机材料颗粒在整个固态电解质中的质量含量为12～25％。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质，其特征在于：固体电解质具有膜材料形式。
9.一种权利要求1所述具有室温电导率的聚合物基质的固体电解质的制备方法，其特征在于：使用电压为100V～10KV的电场，利用高电压使固态电解质中的无机材料颗粒发生极化，调控无机材料颗粒在固体电解质径向形成有序分布的链状颗粒分布形式或者带状颗粒分布形式，使无机材料颗粒在电解质界面处形成多线程并行的快离子通道，构成快离子导体结构，制备固体电解质薄膜。
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