[发明专利]一种具有气相阻燃功能的聚合物电解质以及一种电池

权利要求书

1.一种具有气相阻燃功能的聚合物电解质，其特征在于，聚合物基质由具有气相阻燃功能的不燃性或阻燃性物质的单体均聚或者与第一单体共聚形成；所述不燃性或阻燃性物质的单体结构通式为：

其中，R₁选自H、卤素或甲基中的一种；W选自O或NH中的一种；n的值取自1-6的正整数；X选自C；Y选自O或S中的一种；R₂选自中的一种；

所述第一单体包括N-单取代丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、聚四氢呋喃二甲基丙烯酸酯、丙烯酸酐、中的一种或多种；其中，B选自O或NH中的一种，D选自H、F或甲基中的一种，C^-选自PF₆ˉ，v的值取自1-4的正整数。

2.根据权利要求1所述的具有气相阻燃功能的聚合物电解质，其特征在于，所述具有气相阻燃功能的不燃性或阻燃性物质的单体在电解质中的质量占比为0.2-98％。

3.一种具有气相阻燃功能的聚合物电解质的应用，其特征在于，将如权利要求1-2任一所述的具有气相阻燃功能的聚合物电解质应用于锂离子电池、钠离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池或者钠硫电池。

4.一种电池，其特征在于，包括聚合物电解质、正极、负极以及隔膜；所述聚合物电解质包含如权利要求1所述的具有气相阻燃功能的不燃性或阻燃性物质的单体。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述聚合物电解质还包含锂盐或钠盐、添加剂；所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂或4，5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的一种或多种；所述钠盐包括高氯酸钠、六氟磷酸钠、NaTFSI或NaFSI中的一种或多种；所述添加剂包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、乙氧基五氟环三磷腈、六氟环三磷腈、丁二腈、乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、MgO、硫化物电解质或氧化物电解质中一种或多种。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述正极的原料包括70-99wt％第一正极活性物质、0.5-15wt％导电剂以及0.5-15wt％粘结剂，所述负极的原料包括70-99wt％第一负极活性物质、0.5-15wt％导电剂以及0.5-15wt％粘结剂。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第一正极活性物质包括钴酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料、有机共轭材料、硫、磷酸铁锂、NaMnPO₄或NaFePO₄中的至少一种；所述第一负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅基材料、锂金属及其合金、钠金属及其合金、钛酸钠、钛酸锂、二硫化钼、氧化锑、石墨-硅复合材料、二维金属碳化物或二维金属氮化物中的至少一种；所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉或碳纤维中的至少一种；所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳、聚四氟乙烯或聚氧化乙烯中的至少一种。