[发明专利]一种适用于锂二次电池的交联聚合物电解质及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于锂二次电池的交联聚合物电解质及其制备方法，该电解质由低分子量聚醚衍生物在交联剂作用下交联而成。本发明的电解质制备简单，室温电导率高，具有良好的柔韧性，氧化分解电位4.5V。

技术领域

本发明涉及电解质领域，具体涉及一种适用于锂二次电池的交联聚合物电解质及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、输出功率大、电压高、自放电小、工作温度范围宽、无记忆效应和环境友好等优点，已应用于电动车、轨道交通、大规模储能和航空航天等领域。目前，商业化的锂离子电池采用有机液体电解质，该电解质和电极材料在充放电过程中容易发生副反应，导致电池容量出现不可逆衰减，同时电池在长期服役过程中，有机液体电解质会出现挥发、干涸、泄露等现象，影响电池寿命。固态电解质由于不泄露、易封装及工作温度范围宽等具有更高的安全性及易操作性，并且固态电解质具有较宽的电化学窗口，可与高电压的电极材料配合使用，提高电池的能量密度；固态电解质具有高的机械强度，可抑制锂枝晶的刺穿。因此，固态电解质为实现高能量密度和高安全性的金属锂电池带来了曙光。

聚氧乙烯、聚氧丙烯可以用来作为全固态聚合物电解质，然而，由于其结晶性质造成了低的室温离子电导率，限制了它们的应用。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于锂二次电池的交联聚合物电解质及其制备方法。

本发明的适用于锂二次电池的交联聚合物电解质，其所述交联聚合物基体中有锂盐分散，在交联聚合物基体中锂盐的含量为5～50wt％；所述交联聚合物电解质是低分子量聚醚衍生物在交联剂作用下的交联产物。

其中，所述聚醚衍生物为聚乙二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种；所述交联剂为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、二乙醇胺-三(巯基丙酸酯)、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯-三(巯基丙酸酯)和三羟甲基丙烷-三(巯基丙酸酯)中的至少一种。

此外，所述聚乙二醇二缩水甘油醚分子量为200-2000；所述聚丙二醇二缩水甘油醚分子量为200-2000。

此外，所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、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和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。

此外，所述聚醚衍生物与交联剂的摩尔比为0.5:1-2:1。

此外，所述交联聚合物电解质含有1～50wt％的无机填料和/或快离子导体。