CN101563808A - 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 - Google Patents
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Abstract
一种凝胶聚合物电解质组合物，包括i)一种用作通过聚合形成凝胶聚合物的单体并且在其一个末端具有至少两个双键的化合物；ii)一种含有碳酸酯和线型饱和酯的电解质溶剂；iii)一种电解质盐；和iv)一种聚合引发剂。使用以上组合物形成的凝胶聚合物电解质具有优良的机械强度和锂离子传导性。含有所述凝胶聚合物电解质的二次电池具有改进的室温/低温特性和额定容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种含有所述凝胶聚合物电解质的电化学装置。更具体而言，本发明涉及一种可制备具有优良的机械强度和锂离子传导性的凝胶聚合物电解质的凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种通过含有所述凝胶聚合物电解质而具有改进性能的电化学装置。
背景技术
近来，人们对能量贮存技术的关注日益增加。电池在便携式电话、摄录一体机(camcorder)、笔记本电脑、PC及电动车领域中被广泛用作能源，因而对其进行了深入的研究和开发。在这方面，电化学装置是极为关注的主题之一。特别是，随着电子装置向着小型化和轻量化方向发展，可充电二次电池的开发集中在小型、轻量、大容量可充电电池的二次电池上。
用于利用电化学反应的电化学装置例如电池和双电层电容器的电解质主要是液体电解质，特别是通过将盐溶入非水性有机溶剂中而得到的离子传导性有机液体电解质。
但是，如果使用所述液体电解质，则会产生稳定性方面的问题，这是因为电极材料可能降解、有机溶剂可能挥发，并且由于周围环境或电池本身的温度增加可能发生燃烧。特别地，当电池充电或放电时，由于碳酸酯有机溶剂的分解和/或有机溶剂和电极之间的副反应，锂二次电池的电池内部产生气体，因此可使电池的厚度膨胀。此外，在较高的贮存温度下，所述反应加速从而进一步增加所产生气体的量。
如上所述的连续产生的气体导致电池内部压力的增加，这可使电池某一表面的中心变形，例如使得角形电池在某一方向膨胀。此外，在电池内部的电极表面上发生局部的粘附差异，使得在整个电极表面可能不发生相同的电极反应。因此不可避免地导致电池的性能和稳定性变差。
通常，电池的稳定性按以下顺序增加：液体电解质＜凝胶聚合物电解质＜固体聚合物电解质，但是还已知电池性能以此顺序降低。由于以上提及的较差的电池性能，已知采用固体聚合物电解质的电池尚未投入市场。
同时，由于凝胶聚合物电解质能确保以上提及的优良的电化学稳定性，因此其可保持电池厚度不变，并且因为凝胶聚合物电解质由于凝胶固有的粘附力而能确保电极和电解质之间的优良接触，因此其还可制备薄膜电池。
凝胶聚合物电解质可制备成电解质溶剂浸渍在聚合物基质中的状态。此时，凝胶聚合物二次电池的性能可依据所使用的电解质溶剂而改变。
通常被用作凝胶聚合物电解质的电解质溶剂的碳酸亚乙酯由于其较高的极性而能确保锂离子的极好离解和转移，但是，其由于凝固点较高而表现出二次电池的低温性能变差的问题。
此外，如果将碳酸酯例如碳酸亚乙酯或1，2-丙二醇碳酸酯，和环酯例如γ-丁内酯(GBL)混合使用作为电解质溶剂，可改进二次电池的低温性能，这是因为该电解质溶剂具有较低的凝固点，但是由于环酯表现出对电极或隔膜的较差的浸渍作用并且还会溶解主要用作电解质盐的LiPF6，因此可能会使电池的性能变差。
发明内容
技术问题
设计本发明是为了解决现有技术的问题，因此本发明的一个目的是提供一种能制备具有优良的机械强度和锂离子传导性的凝胶聚合物电解质的凝胶聚合物电解质组合物，特别是一种能改进室温/低温特性及额定容量(rate capacity)的凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种含有所述凝胶聚合物电解质的电化学装置。
技术方案
为完成上述目标，本发明提供一种凝胶聚合物电解质组合物，该组合物包括：i)一种作为通过聚合形成凝胶聚合物的单体并且在其一个末端具有至少两个双键的化合物；ii)一种含有碳酸酯和线型饱和酯的电解质溶剂；iii)一种电解质盐；和iv)一种聚合引发剂。
在本发明的另一方面，还提供一种通过聚合上述凝胶聚合物电解质化合物而形成的凝胶聚合物电解质。
在本发明的又一方面，还提供一种包括一个阴极、一个阳极和上述凝胶聚合物电解质的电化学装置。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。应理解的是，本说明书中和所附权利要求书中使用的术语不应解释为被限定至一般含义及字典中的含义，而应在允许本发明者为进行最好说明而对术语进行适当定义的原则的基础上基于同本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物使用一种液态的凝胶聚合物电解质前体，其为电化学装置例如二次电池的组成之一。所述凝胶聚合物电解质组合物使用在其末端具有至少两个双键的化合物，该化合物为一种能够通过聚合形成凝胶聚合物的单体。碳酸酯和线型饱和酯混合使用作为电解质溶剂。
通常，凝胶聚合物电解质通过使电解质中含有一种能够形成凝胶聚合物的单体然后使它们聚合而制备。此时，电池的性能依据凝胶聚合物电解质的以下因素变化，即1)机械强度，2)离子传导性，和3)根据充电/放电或温度循环的溶剂的保持率。
因此，本发明可通过使用上述凝胶聚合物电解质组合物而制备一种能够确保优良的机械强度并改进电池的多种性能例如室温/低温特性和额定容量的凝胶聚合物电解质。
也就是说，本发明的单体由于其末端具有至少两个双键因而可以通过多种方式进行聚合反应。因此，可以形成具有平面结构和/或网状结构的聚合物基质，并且还可以改进凝胶聚合物电解质的机械强度。
此外，在本发明中，将碳酸酯和线型饱和酯混合作为电解质溶剂，这种电解质溶剂具有低粘度。特别是，线型饱和酯对电极或隔膜具有高浸渍率，因此它可以改进电池内部的离子传导率。此外，所述电解质溶剂可以防止由于低温下电解质的收缩——因为其具有较低的凝固点——而引起的电池性能的劣化。因此，本发明可改进电池的多种性能，例如电池的室温/低温特性和其额定容量。
本发明中使用的形成凝胶聚合物的单体是一种能够通过聚合形成凝胶聚合物的单体，并且该单体不受具体限制，只要其是一种末端具有至少两个双键的化合物即可。例如，所述单体可以为在末端具有至少两个乙烯基或(甲基)丙烯酸酯基团的化合物。
具有乙烯基的化合物通常易溶于有机溶剂，因此其显示出与电解质溶剂的优良亲和性，并且其可通过形成具有平面结构和/或网状结构的聚合物基质而改进凝胶聚合物电解质的机械强度。该聚合物可具有低的玻璃化转变温度(Tg)或弹性。
此外，具有(甲基)丙烯酸酯基团的化合物含有酯基，因此其显示出与用作电解质溶剂的碳酸酯和线型饱和酯的优良亲和性，并且因此其可防止在充电/放电过程中可能发生的电解质溶剂的分离。此外，该化合物由于其含有许多极性氧而可改进电池内部的锂离子传导性。
在末端具有至少两个双键的化合物可为如下化学图示1所表述的一种化合物。
化学图示1
在化学图示1中，A为C1～C12的亚烷基或C1～C12的卤代亚烷基；a为0～30中的一个整数；B为H或甲基；b为2～6中的一个整数；X为
其中E1-E4分别独立地为氢、C1～C12的烷基、C1～C12的卤代烷基，或C1～C12的羟基烷基，并且m为0～30中的一个整数。
在末端具有至少两个双键的化合物可为，但不限于，四乙二醇二丙烯酸酯、分子量为50～20,000的聚乙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。这些单体可单独地使用或它们中的至少两种结合使用。
末端具有至少两个双键的化合物可以0.5-10重量份的量包含在凝胶聚合物电解质组合物中，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计。如果含量少于0.5重量份，则难于形成凝胶聚合物。如果含量超过10重量份，则形成稠密的凝胶聚合物，电池的离子传导性可能由于电解质中含有的电解溶剂少而变差，并且可能使电池的性能变差。
在本发明中，将碳酸酯和线型饱和酯混合后用作电解质溶剂。
所述碳酸酯可为线性或环状碳酸酯，或它们的混合物。所述环状碳酸酯可为，但不限于，碳酸亚乙酯(EC)、1，2-丙二醇碳酸酯(PC)、1，2-丁二醇碳酸酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。所述线型碳酸酯可为，但不限于，碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。
此外，所述线型饱和酯可为，但不限于，甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、新戊酸甲酯等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。
所述线型饱和酯的含量优选为10-90重量份，基于100重量份碳酸酯计。如果含量小于10重量份，则通过引入所述线型饱和酯对电池各种性能的改进不大。如果含量超过90重量份，则在线型饱和酯和石墨阴极之间发生过多的副反应，这会使电池的性能变差。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物包括电解质盐，并且该电解质盐不受具体限制，只要其通常用作电池的电解质盐即可。例如，电解质盐可为以下物质的结合物：(i)选自Li+、Na+和K+的阳离子，(ii)选自PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -和C(CF2SO2)3 -的阴离子，但不限于此。这些电解质盐可单独地使用或至少两种结合使用。特别地，优选锂盐作为电解质盐。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物还可包括本领域公知的常规聚合引发剂。在本发明中使用的聚合引发剂通过加热分解形成自由基，并且其与单体通过自由基聚合而反应，从而形成一种凝胶聚合物电解质。
所述聚合引发剂可为，但不限于，有机过氧化物或氢过氧化物，例如过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、二月桂基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、枯基过氧化氢或过氧化氢；或偶氮化合物，例如2，2′-偶氮二(2-氰基丁烷)、2，2′-偶氮二(甲基丁腈)、AIBN(2，2′-偶氮二(异丁腈))或AMVN(2，2′-偶氮二二甲基-戊腈)。
所述聚合引发剂可以0.1-20重量份的量包含在凝胶聚合物电解质组合物中，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计。
除上述组分外，本发明的凝胶聚合物电解质组合物还可选择性地含有本领域公知的其他添加剂。
本发明的凝胶聚合物电解质通过本领域公知的常规方法使上述凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成。例如，凝胶聚合物电解质可通过电化学装置内部的凝胶聚合物电解质组合物的原位聚合而形成。
形成凝胶聚合物电解质的方法的一个更优选的实施方案可包括以下步骤：(a)将电极组件放入电化学装置箱中，所述电极组件通过将一个阴极、一个阳极和一个插入阴极和阳极之间的隔膜进行卷绕而形成；和(b)将本发明的凝胶聚合物电解质组合物注入该箱中，然后使其聚合，从而形成一种凝胶聚合物电解质。
电化学装置内部的原位聚合可通过热聚合而进行。此时，聚合在40-80℃的温度进行约20分钟至12小时。
在本发明中，聚合反应优选在惰性条件下进行。如果聚合反应在以上提及的惰性条件下进行，则从根本上防止了自由基和作为自由基淬灭剂的空气中的氧之间的反应，这样可提高聚合反应的程度，使得基本不存在为未反应的交联剂的单体。因此可以防止充电/放电性能由于电池中存在大量未反应的单体而变差。
所述惰性条件可使用本领域公知的低反应性气体、特别是至少一种选自氮、氩、氦和氙的惰性气体而获得。
本发明的电化学装置可包括一个阴极、一个阳极、一个隔膜，和一种通过使本发明的凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成的凝胶聚合物电解质。
所述电化学装置可为进行电化学反应的任意种类的元件，例如所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器。特别地，优选锂二次电池。所述锂二次电池可为但不限于，锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
本发明的电化学装置可根据本领域公知的常规方法而制备。例如所述方法可包括以下步骤：将电极组件放入电化学装置箱中；将本发明的凝胶聚合物电解质组合物注入该箱中，然后使其聚合，从而形成上述凝胶聚合物电解质。
此外，电化学装置的电极可根据本领域公知的方法制备。例如，将溶剂、粘合剂、传导剂和分散剂混合并按需与电极活性材料一起搅拌制得浆料，然后将该浆料涂至由金属材料制成的集电器上，然后压缩和干燥从而制得电极。
所述电极活性材料可以使用阴极活性材料或阳极活性材料。
阴极活性材料可为锂过渡金属复合氧化物，例如LiMxOy(M＝Co、Ni、Mn、CoaNibMnc)(例如，锂锰复合氧化物如LiMn2O4、锂镍氧化物如LiNiO2、锂钴氧化物如LiCoO2，或通过用其他过渡金属取代部分锰、镍或钴而得到的任何物质，或含锂的五氧化二钒等)或硫属元素化物(例如，二氧化锰、二硫化钛、二硫化钼等)，但不限于此。
阳极活性材料可使用常规电化学装置的阳极使用的的普通阳极活性材料，并且其可为锂金属、锂合金、碳、石油焦、活性炭、石墨、碳纤维等，它们可吸着或放出锂离子，但阳极活性材料不限于此。也可使用其他金属氧化物例如相对于锂具有小于2V的电势并且能够吸着或放出锂的TiO2和SnO2，但不限于此。特别地，优选碳材料，例如石墨、碳纤维和活性炭。
由金属材料制成的集电器为一种具有良好的传导性并能使电极活性材料的浆料易粘附其上的金属，并且所述集电器可使用在电池电压范围内无反应性的任何材料。阴极集电器可为用铝、镍或它们的结合制成的箔片，但不限于此。此外，阳极集电器可为用铜、金、镍或铜合金、或它们的结合制成的箔片，但不限于此。
隔膜优选使用多孔隔膜，但不对其具体限制，并且其可为聚丙烯、聚乙烯或聚烯烃多孔隔膜，但不限于此。此外，所述隔膜可通过将该隔膜和电极层压(或堆叠)或折叠，以及通常使用的卷绕方式应用于电池。
本发明的电化学装置可具有任何外观，但该外观可具有罐状的圆柱形、角形、袋形或硬币形。
下文中，基于实施方案更详细地解释本发明。但是，本发明的实施方案可以多种方式改进，并且不应解释为，本发明的范围限于以下实施方案。提供所述实施方案仅是为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明。
实施方案1
<凝胶聚合物电解质组合物的制备>
将LiPF6溶于组成为EC(碳酸亚乙酯)∶EP(丙酸乙酯)＝2∶1(体积比)的电解质溶剂中使得浓度为1M，从而制得一种电解质。基于100重量份电解质计，添加2重量份具有五个丙烯酸酯基团的二季戊四醇五丙烯酸酯作为通过聚合形成凝胶聚合物的单体和0.04重量份过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯作为聚合引发剂来制备凝胶聚合物电解质组合物。
<阴极的制备>
将用作阴极活性材料的94重量％LiCoO2、用作传导剂的3重量％炭黑，和用作粘合剂的3重量％PVdF添加到用作溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中制得阴极混合浆料。用该阴极混合浆料涂敷厚度为20μm的作为阴极集电器的铝(Al)薄膜，然后干燥从而制得阴极，之后对其进行辊式压制。
<阳极的制备>
将用作阳极活性材料的96重量％碳粉、用作粘合剂的3重量％的PVdF，和用作传导剂的1重量％炭黑添加到用作溶剂的NMP中，从而制得阳极混合浆料。用该阳极混合浆料涂敷具有10μm厚度的作为阳极集电器的铜(Cu)薄膜，然后干燥从而制得阳极，其后对其进行辊式压制。
<电池的制备>
使用所述阴极、所述阳极和一个具有三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)的隔膜组装电池，并将制备的凝胶聚合物电解质组合物注入该组装的电池中，然后在氮气环境下在80℃聚合4小时，从而最终制得凝胶聚合物锂二次电池。
比较实施例1
以与实施方案1相同的方式制备电池，不同之处在于，使用碳酸甲乙酯(EMC)替代丙酸乙酯。
比较实施例2
以与实施方案1相同的方式制备电池，不同之处在于，使用γ-丁内酯(GBL)替代丙酸乙酯。
比较实施例3
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯(形成凝胶聚合物的单体)和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯(聚合引发剂)。
比较实施例4
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯，并使用碳酸甲乙酯(EMC)替代丙酸乙酯。
比较实施例5
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯，并使用γ-丁内酯(GBL)替代丙酸乙酯。
实验实施例1：电池额定容量的评估
根据实施方案1和对照实施例1-5制备的电池以0.5C充电至4.2V，然后在保持电压的情况下充电，直至电流变为电池容量的10％，然后以0.2C、1C、2C、3C和4C放电至3V，从而测量额定容量。结果示于以下表1中。
在具有凝胶聚合物电解质——其中将碳酸酯(EC)和线型饱和酯(EP)混合而作为电解质溶剂——的实施方案1的电池中，随着放电电流量的增加，放电容量缓慢降低。特别地，电流量为2.0C或以上时，同比较实施例1-5的电池相比，放电容量的降低极为缓慢(见表1)。
同时，在具有凝胶聚合物电解质——其中将替代线型饱和酯的其他有机溶剂(EMC或GBL)与碳酸酯(EC)进行混合作为电解质溶剂——的比较实施例1和2的电池中，随着放电电流量的增加，放电容量降低，这类似于其中具有液体电解质的比较实施例3-5的电池。特别地，电流量为2.0C或以上时，放电容量迅速降低(见表1)。
此外，将具有液体电解质的比较实施例3-5的电池的额定容量进行比较的结果为，具有含碳酸酯(EC)和线型饱和酯(EP)的液体电解质的比较实施例3的电池显示出稍高的额定容量。但是，在使用液体电解质的比较实施例3-5的所有电池中，随着放电电流量的增加，放电容量倾向于快速降低(见表1)。
实验实施例2：电池低温性能的评估
首先，对根据实施方案1和比较实施例1-5制备的电池充电和放电，然后在室温下在相同的电压范围内以1.0C的速率进行充电，然后以0.2C的速率放电。随后，将各电池以1.0C的速率充电，然后放入-20℃的低温室中并以0.2C的速率放电。此时，将室温和-20℃时的放电容量比示于表1中。
如表1中所见，实施方案1的电池显示出最优良的低温性能。
同时，不使用线型饱和酯作为电解质溶剂的比较实施例1和2的电池在低温下显示出不大于实施方案1的约50％的放电容量。此外，具有液体电解质的比较实施例3-5的电池在低温下显示出小于实施方案1的放电容量，并且低温下的放电容量根据电解质溶剂的组成而明显改变。
实验实施例3：电池厚度膨胀的评估
首先，对根据实施方案1和对照实施例1-5制备的电池充电和放电，然后将它们在室温下在相同的电压范围内以1.0C的速率充电和放电四次。随后，将它们以1.0C的速率充电至4.2V，然后在1小时内将温度从室温升至90℃。将它们在90℃保持四小时，然后测量在室温和90℃的厚度膨胀比，如表1中所示。
如表1中所见，实施方案1的电池显示出极低的厚度膨胀。这确保了优良的电化学稳定性。比较实施例2的电池显示出比实施方案1的电池稍低的厚度膨胀，但应理解的是，对照实施例2的电池比实施方案1的电池在额定容量和低温性能方面差很多。
此外，比较实施例1、3和5的电池显示出比实施方案1的电池更大的厚度膨胀，特别是具有液体电解质的比较实施例3和5的电池同实施方案1的电池相比，显示出约双倍或更大的厚度膨胀。
表1
工业应用性
本发明的凝胶聚合物电解质具有优良的电化学稳定性、优良的机械强度和优良的锂离子传导性，这是由于使用在末端具有至少两个双键的化合物作为聚合形成凝胶聚合物的单体，并通过混合碳酸酯和线型饱和酯制备电解质溶剂。此外，含有凝胶聚合物电解质的二次电池可改进多种性能，例如室温/低温特性、额定容量等。
Claims (13)
1.一种凝胶聚合物电解质组合物，含有：
i)一种用作通过聚合形成凝胶聚合物的单体并且在其一个末端具有至少两个双键的化合物；
ii)一种含有碳酸酯和线型饱和酯的电解质溶剂；
iii)一种电解质盐；和
iv)一种聚合引发剂。
2.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述在其一个末端具有至少两个双键的化合物为在其一个末端具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团或乙烯基的一种化合物。
3.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述在其一个末端具有至少两个双键的化合物为以下化学图示1所表述的一种化合物：
化学图示1
其中A为C1～C12的亚烷基或C1～C12的卤代亚烷基；a为0～30中的一个整数；B为H或甲基；b为2～6中的一个整数；X为
其中E1-E4分别独立地为氢、C1～C12的烷基、C1～C12的卤代烷基，或C1～C12的羟基烷基，并且m为0～30中的一个整数。
4.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述在其一个末端具有至少两个双键的化合物为选自以下化合物中的任意一个或至少两个的结合：四乙二醇二丙烯酸酯、分子量为50～20,000的聚乙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯。
5.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述在其一个末端具有至少两个双键的化合物的含量为0.5-10重量份，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计。
6.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述碳酸酯为选自以下的任意一种或至少两种的结合：碳酸亚乙酯(EC)、1，2-丙二醇碳酸酯(PC)、1，2-丁二醇碳酸酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸甲丙酯(MPC)。
7.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述线型饱和酯为选自以下的任意一种或至少两种的结合：甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯和新戊酸甲酯。
8.权利要求1的凝胶聚合物电解质组合物，其中所述线型饱和酯的含量为10-90重量份，基于100重量份碳酸酯计。
9.由权利要求1-8中任一项定义的凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成的凝胶聚合物电解质。
10.权利要求9的凝胶聚合物电解质，其中所述凝胶聚合物电解质通过电化学装置内部的凝胶聚合物电解质组合物的原位聚合而形成。
11.权利要求9的凝胶聚合物电解质，其中所述凝胶聚合物电解质通过在惰性条件下将凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成。
12.一种电化学装置，含有一个阴极、一个阳极，和权利要求9定义的凝胶聚合物电解质。
13.权利要求12的电化学装置，其中所述电化学装置为锂二次电池。
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