[发明专利]一种安全防爆防火水基锂电池

摘要

一种安全防爆防火水基锂电池，其由表面包覆有一层疏水凝胶膜的电极和水基电解液组成；所述的疏水凝胶膜是利用乙烯基咪唑含氮五元环与环糊精大环化合物之间的主客体作用，结合原子转移自由基聚合(ATRP) 原理制备；所述疏水凝胶膜的水接触角可以达到150°；所述的水基电解液是由结晶水的锂盐LiBETI（H2O）2.0和无水的锂盐LiOTf以3:1摩尔比同时溶解到水溶剂中得到。使用本发明安全防爆防火水基锂电池不仅可以忍耐与使用有机溶剂的商用锂离子电池同等的2.4~3.7伏的电压，还可以进一步满足电子设备在工作时电池电压必须要4.0伏的标准，并且还具备比市面上销售的锂离子电池大大缩短时间，实现快速充电、放电（6分钟）的优点。

主权项

1.一种安全防爆防火水基锂电池，其特征在于，其由表面包覆有一层疏水凝胶膜的电极和水基电解液组成；所述的疏水凝胶膜是利用乙烯基咪唑含氮五元环与环糊精大环化合物之间的主客体作用，结合原子转移自由基聚合(ATRP) 原理制备；所述疏水凝胶膜的水接触角可以达到150°；所述疏水凝胶膜的制备方法包括下列步骤：步骤1：将乙烯基咪唑(VI)、环糊精大环化合物、含双键的有机单体和交联剂在烧杯中混合均匀；步骤2：加入引发剂，在60℃下反应30‑60min；步骤3：加入催化剂反应10‑30min，促进凝胶的形成；步骤4：将低表面能物质溶解于正己烷中，加入步骤3所得的凝胶中，反应12h后60℃取出烘干；所述的乙烯基咪唑(VI)的含量为1 ～ 40重量份；所述的环糊精大环化合物含量为1 ～ 40重量份；所述含双键的有机单体为下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、烯丙苯、苯乙烯、庚烯、油胺、油酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等，其含量为20 ～ 90重量份；所述交联剂含量为1 ～ 20重量份；所述的引发剂含量为0.01 ～ 5重量份；所述催化剂含量为0.001 ～ 2重量份；所述低表面能物质为下列物质中的一种或多种的混合物：甲基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、三氯甲基硅烷、三甲基氯硅烷、1H，1H，2H，2H‑ 全氟癸基三氯硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷等，其含量为0.002 ～ 10重量份；所述的水基电解液是由结晶水的锂盐LiBETI（H2O）2.0和无水的锂盐LiOTf以3:1摩尔比同时溶解到水溶剂中得到。