CN110034328A - 一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 - Google Patents
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110034328A CN110034328A CN201910340512.5A CN201910340512A CN110034328A CN 110034328 A CN110034328 A CN 110034328A CN 201910340512 A CN201910340512 A CN 201910340512A CN 110034328 A CN110034328 A CN 110034328A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion liquid
- liquid polymer
- polymer gel
- gel electrolyte
- solid state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 claims abstract description 21
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 claims abstract 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 57
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 125000006091 1,3-dioxolane group Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 5
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 4
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 4
- LSRGXLRLWFDKNR-UHFFFAOYSA-N FC(F)(F)[S] Chemical compound FC(F)(F)[S] LSRGXLRLWFDKNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000627 alternating current impedance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000004502 linear sweep voltammetry Methods 0.000 description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Methyl sulphonyl Chemical group 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N monofluoromethane Natural products FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法。该离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法包括以下步骤：(1)将聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物和1‑甲基‑3‑乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上涂覆成均匀薄膜；(2)将涂覆了薄膜的铝箔真空烘干，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；(3)将离子液体聚合物膜浸泡在二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3‑二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。本申请解决了金属锂负极的枝晶生长问题。
Description
技术领域
本申请属于电化学储能领域，涉及一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法。
背景技术
由于目前商业锂电池主要以石墨作为负极材料，能量密度只有372mAh/g，已经不能满足新一代能源存储设备的需求。因为金属锂具有高理论比容量(3860mAh/g)、低还原电势(-3.04V)、低密度(0.535g/cm3)等优点，高能量密度的锂金属电池被认为在下一代储能系统中会发挥重要的作用。然而，在液态电解液中不稳定的锂枝晶的生长问题造成低库伦效率、短循环寿命和安全问题，严重限制了锂金属电池的实际应用。另一方面，液态电解液和锂金属负极的反应引起不稳定固液界面膜的形成，导致锂离子不均匀分布和界面电阻增大。近年来，关于以上问题的结局方案有很多。一方面，在传统的电解液中添加添加剂来稳定锂/电解液界面，可以抑制锂枝晶的形成。另一方面，是构建物理保护层或人工固液界面膜，但这些方案仍然不能完全解决金属锂负极的枝晶生长问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，以解决金属锂负极的枝晶生长问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)和1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺(EMI-TFSI)溶解于无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔真空烘干，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚(LiTFSI-DME/DOL)混合溶液中，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
进一步地，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为1-10:1。
进一步地，所述步骤(2)中铝箔是在45-55℃的条件下，真空烘干5-7小时。
进一步地，所述步骤(3)中离子液体聚合物膜浸泡时间为22-26小时。
优选地，所述步骤(2)中铝箔是在50℃的条件下，真空烘干6小时。
优选地，所述步骤(3)中离子液体聚合物膜浸泡时间为24小时。
进一步地，所述步骤(1)中铝箔闪的薄膜是通过制膜器进行涂覆的。
作为一种优选，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为1:1。
作为另一种优选，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为4:1。
本发明还提供了采用上述制备方法制备得到的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质。
本发明的有益效果在于：
本发明的离子液体聚合物凝胶电解质具有较高的室温离子导电性和稳定的电压窗口，应用于固态锂电池时，具有较好的循环性能和倍率性能。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1(a)是含有不同离子液体质量比的凝胶聚合物电解液交流阻抗谱；
图1(b)是含有40wt.％离子液体的聚合物凝胶电解质的离子导电率；
图2是离子液体聚合物凝胶电解质(40wt.％)的线性扫描伏安曲线；
图3(a)是离子液体聚合物凝胶电解质应用于磷酸铁锂全电池的电学性能(1.0C下的循环性能)；
图3(b)是离子液体聚合物凝胶电解质应用于磷酸铁锂全电池的电学性能(倍率性能)。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和1g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在50℃的条件下，真空烘干6小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中24小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
实施例2
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和0.25g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在50℃的条件下，真空烘干6小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中24小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
实施例3
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和0.5g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在55℃的条件下，真空烘干5小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中23小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
实施例4
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和0.8g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在45℃的条件下，真空烘干7小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中25小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
实施例5
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和0.1g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在50℃的条件下，真空烘干6小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中24小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
实施例6
一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质，其制备方法如下：
(1)将1g聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和0.65g 1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于5mL无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上用制膜器涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔在50℃的条件下，真空烘干6小时，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在1M二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中24小时，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
离子液体聚合物凝胶电解质进行电化学性能测试：
(1)电导率测试：利用电化学工作站分析“不锈钢/离子液体聚合物凝胶电解质/不锈钢”结构的交流阻抗谱。
(2)电化学稳定窗口测试：利用电化学工作站测试“不锈钢/离子液体聚合物凝胶电解质/锂片”结构的线性扫描伏安法曲线。
(3)电池性能测试：在手套箱中将所制备的离子液体聚合物凝胶电解质，商业化的磷酸铁锂正极材料和锂片组装成纽扣电池，采用蓝电电池测试系统对电池进行循环性能和倍率性能测试。
通过上述实验，由图1(a)和(b)可知，随着离子液体含量的增加至40wt.％，离子液体凝胶电解质的电导率达到最大值，最高可达5.5×10-3S/cm。由图2可知，该电解质的电化学稳定窗口最高可达到4.8V。由图3(a)可知，在1.0C(1.0C＝170mAh/g)的电流密度测试，首次放电比容量为132mAh/g，循环200圈后，放电比容量仍然可达127mAh/g，同时库仑效率高达99.8％，表明离子液体聚合物凝胶电解质具有很好的界面接触和压制锂枝晶的能力。图3(b)展示的是离子液体聚合物凝胶电解质应用于磷酸铁锂全电池的倍率性能，在0.2,0.5,1.0,2.0,5.0C下的电流密度下，电池的放电比容量分别为145,133,123,110,91mAh/g；同时随着电流密度的减小至2.0C，电池容量仍然恢复到初始值，表现出良好的倍率性能。
本发明提出利用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺通过离子-偶极相互作用制备了离子液体凝胶聚合物电解质。离子液体的加入拓宽了聚合物凝胶电解质的电化学的窗口，而且实现锂离子均匀分布和金属锂的无枝晶沉淀。所制备的离子液体凝胶聚合物电解质具有较好的离子导电性和较宽的电化学稳定窗口，将其应用于锂离子电池时，展现出了良好的循环寿命和倍率性能。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺溶解于无水丙酮中，搅拌均匀后，在铝箔上涂覆成均匀薄膜；
(2)将涂覆了薄膜的铝箔真空烘干，然后冷却，剥离得到所需的离子液体聚合物膜；
(3)将离子液体聚合物膜浸泡在二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚混合溶液中，取出后，用滤纸除去过量的溶剂，即得离子液体聚合物凝胶电解质。
2.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为1-10:1。
3.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中铝箔是在45-55℃的条件下，真空烘干5-7小时。
4.根据权利要求3所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中离子液体聚合物膜浸泡时间为22-26小时。
5.根据权利要求3所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中铝箔是在50℃的条件下，真空烘干6小时。
6.根据权利要求4所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中离子液体聚合物膜浸泡时间为24小时。
7.根据权利要求1所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铝箔闪的薄膜是通过制膜器进行涂覆的。
8.根据权利要求2所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为1:1。
9.根据权利要求2所述的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰基)亚胺的质量比为4:1。
10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910340512.5A CN110034328A (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910340512.5A CN110034328A (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110034328A true CN110034328A (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=67240364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910340512.5A Pending CN110034328A (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110034328A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110272559A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-24 | 华南师范大学 | 一种用于电润湿器件的柔性疏水介电膜的制备方法 |
| CN111653822A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 北京化工大学 | 一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途 |
| CN111875823A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-03 | 南京邮电大学 | 一种厚度可控的全透光离子液体凝胶薄膜的制备方法 |
| CN114634648A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 安徽大学 | 一种固态聚合物电解质薄膜的制备方法 |
| CN114790372A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-26 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种室温自修复型氟聚物粘结剂的制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101635380A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-01-27 | 哈尔滨工业大学 | 锂离子电池凝胶型离子液体/聚合物电解质及其制备方法 |
| JP2011190292A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Nippon Chem Ind Co Ltd | イオン性液体含有ゲル、その製造方法及びイオン伝導体 |
| CN103840198A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
| US9856341B2 (en) * | 2014-12-26 | 2018-01-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polymer, and electrolyte and lithium secondary battery including the same |
| US20180287142A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Nanotek Instruments Inc. | Encapsulated Anode Active Material Particles, Lithium Secondary Batteries Containing Same, and Method of Manufacturing |
| CN108808079A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-13 | 广东工业大学 | 一种凝胶电解质的制备方法及其在锂离子电池领域的应用 |
| CN108963326A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-07 | 北京理工大学 | 一种高安全性钠离子电池凝胶态电解质薄膜、制备方法及其应用 |
| CN109037771A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 江苏合志锂硫电池技术有限公司 | 聚合物锂离子电池及其制备方法 |
-
2019
- 2019-04-25 CN CN201910340512.5A patent/CN110034328A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101635380A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-01-27 | 哈尔滨工业大学 | 锂离子电池凝胶型离子液体/聚合物电解质及其制备方法 |
| JP2011190292A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Nippon Chem Ind Co Ltd | イオン性液体含有ゲル、その製造方法及びイオン伝導体 |
| CN103840198A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
| US9856341B2 (en) * | 2014-12-26 | 2018-01-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polymer, and electrolyte and lithium secondary battery including the same |
| US20180287142A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Nanotek Instruments Inc. | Encapsulated Anode Active Material Particles, Lithium Secondary Batteries Containing Same, and Method of Manufacturing |
| CN108963326A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-07 | 北京理工大学 | 一种高安全性钠离子电池凝胶态电解质薄膜、制备方法及其应用 |
| CN109037771A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 江苏合志锂硫电池技术有限公司 | 聚合物锂离子电池及其制备方法 |
| CN108808079A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-13 | 广东工业大学 | 一种凝胶电解质的制备方法及其在锂离子电池领域的应用 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110272559A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-24 | 华南师范大学 | 一种用于电润湿器件的柔性疏水介电膜的制备方法 |
| CN111653822A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 北京化工大学 | 一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途 |
| CN111653822B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-02-11 | 北京化工大学 | 一种用于锂离子电池的凝胶型离子液体电解质及其制备方法和用途 |
| CN111875823A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-03 | 南京邮电大学 | 一种厚度可控的全透光离子液体凝胶薄膜的制备方法 |
| CN114634648A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 安徽大学 | 一种固态聚合物电解质薄膜的制备方法 |
| CN114790372A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-26 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种室温自修复型氟聚物粘结剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110034328A (zh) | 一种用于固态锂电池的离子液体聚合物凝胶电解质及制备方法 | |
| CN103972588B (zh) | 非水电解液与锂离子电池 | |
| CN108767310A (zh) | 一种锂离子电池电解液、锂离子电池 | |
| CN108232293A (zh) | 一种有机-无机复合固态电解质以及制备方法及其在固态锂电池中的应用 | |
| CN102738442A (zh) | 一种高能量密度充放电锂电池 | |
| CN106674391A (zh) | 一种亚胺聚阴离子锂盐及其制法和作为非水电解质的应用 | |
| CN110289448B (zh) | 一种具有人工构建sei膜的金属锂负极及其制备方法 | |
| KR102598534B1 (ko) | 리튬공기전지 및 그 제조방법 | |
| CN109004173A (zh) | 一种锂硫电池正极及其制造方法 | |
| CN105098232A (zh) | 一种全固态聚合物电解质、其制备方法及用途 | |
| US10446826B2 (en) | Method for making lithium ionic energy storage element | |
| CN108242563A (zh) | 一种耐高电压的烷基硅烷基锂电池聚合物电解质、制备方法及其在全固态锂电池中的应用 | |
| CN103579677A (zh) | 一种电解液及含有该电解液的二次锂电池和电容器 | |
| CN103413905A (zh) | 一种高电压的镁充放电电池 | |
| CN109301178A (zh) | 一种掺杂磷新型碳负极材料制备的钠双离子电池 | |
| CN105655631A (zh) | 一种不燃性钠二次电池及其电解液和应用 | |
| CN105742695A (zh) | 一种锂离子电池及其制备方法 | |
| CN107359372A (zh) | 一种水系电解液及水系金属离子电池 | |
| WO2020135584A1 (zh) | 一种电池电解液正极成膜添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池 | |
| CN104600335A (zh) | 一种氟化碳基锂一次电池及其制备方法和检测方法 | |
| CN114400374A (zh) | 一种聚合物电解质及其制备方法和用途 | |
| CN105264694A (zh) | 一种给锂-硫电池单元充电的方法 | |
| CN105428704A (zh) | 一种改性氧化还原型固态电解质及其制备方法和应用 | |
| CN105655646A (zh) | 锂离子储能元件及其制造方法 | |
| CN108461810A (zh) | 一种锂电池用高离子导体缓冲液及其制备方法以及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190719 |