CN110165296A - 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用 - Google Patents

全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110165296A
CN110165296A CN201910495441.6A CN201910495441A CN110165296A CN 110165296 A CN110165296 A CN 110165296A CN 201910495441 A CN201910495441 A CN 201910495441A CN 110165296 A CN110165296 A CN 110165296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer film
lithium metal
preparation
metal battery
solid
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
Application number
CN201910495441.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李峰
徐胜军
孙振华
孙呈郭
成会明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Metal Research of CAS
Original Assignee
Institute of Metal Research of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Metal Research of CAS filed Critical Institute of Metal Research of CAS
Priority to CN201910495441.6A priority Critical patent/CN110165296A/zh
Publication of CN110165296A publication Critical patent/CN110165296A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • 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
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用，属于全固态电解质技术领域。该聚合物薄膜由聚环氧乙烷、塑料晶体材料和锂盐组成。该聚合物薄膜具有高离子电导率、宽电化学稳定窗口的特点。本发明的聚合物薄膜作为电解质的全固态锂金属电池在宽温区间(‑5℃～100℃)具有较高的容量发挥。本发明工艺过程简单并且与现有工艺兼容，可有效简化固态锂金属电池的生产、匹配流程，提高电池性能，因而具有极大的应用前景。

Description

全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽 温区间的应用
技术领域：
本发明涉及全固态电解质技术领域，具体涉及一种全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用。
背景技术:
聚环氧乙烷(PEO)是一种常见的固态电解质基体，有较高的锂盐溶解能力，且具有与锂金属接触稳定、柔韧性高、易于加工等优点，被认为是理想的制备高性能固态电解质的材料之一，近年来被广泛研究。
目前PEO基固态电解质存在离子电导率低、循环性能差等问题，实际应用仍然面临挑战。未经改性的PEO结晶度高，其离子电导率低，使得PEO基固态电解质所组装的全固态电池可工作温度区间较窄(40℃～60℃)，且在室温及低温下难以工作，研究者们通过向PEO中加入纳米颗粒(SiO2、金属-有机框架材料(MOFs)等)、纳米线(LLZTO，LLZO等)、纳米片(蛭石片、石墨烯等)及三维骨架结构(纳米氧化铝模板AAO、LLTO等)制备了有机无机复合固态电解质，在一定程度上，降低了PEO的结晶度，提高了复合固态电解质的离子电导率。但是在室温及低温下，此类复合固态电解质的离子电导率依然较低，因此该类复合固态电解质所组装的全固态锂金属电池存在难以完成充放电的问题。
发明内容：
为了解决现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用，通过制备高塑料晶体材料含量的聚合物薄膜全固态电解质，在固态电解质内部形成快速的锂离子传输通道，提高了此类全固态电解质的离子电导率。本发明的聚合物薄膜全固态电解质具有高离子电导率和宽电化学稳定窗口的特点，能够应用于全固态锂金属电池且在宽温区间(-5℃～100℃)下工作具有较高的容量发挥。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚环氧乙烷、塑料晶体材料及锂盐按比例溶解于溶剂中，搅拌均匀后获得混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液转移至基片上，经真空干燥后去除所述溶剂，即获得所述聚合物薄膜电解质。
所述聚环氧乙烷的分子量为30-700万。
所述塑料晶体材料为丁二腈和/或新戊二醇。
所述锂盐为LiTFSI、LiClO4、LiPF6、LiBF4和LiAsF6中的一种或几种。
所述溶剂为乙腈、三氯甲烷以及丙酮中的至少一种。
上述步骤(1)中，所述塑料晶体材料的重量为所述聚环氧乙烷与所述塑料晶体材料总重量的10wt％-40wt％；所述锂盐的重量为所述聚环氧乙烷与所述锂盐总重量的5wt％-10wt％。
上述步骤(1)所述混合溶液中，聚环氧乙烷的浓度为5wt％-15wt％。
上述步骤(1)中，所述搅拌的时间为12-48小时；步骤(2)中，所述真空干燥的温度为40-60℃，真空干燥时间为12-60小时。
本发明所制备的聚合物薄膜电解质在宽温区间工作条件下应用于全固态锂金属电池，所述宽温区间为-5℃～100℃。
本发明设计的原理如下：
塑料晶体材料能够有效的降低PEO的结晶度，降低PEO的玻璃化转变温度，向PEO/锂盐体系中加入塑料晶体材料能够有效提高此类固态电解质的离子电导率。基于此，制备具有高塑料晶体含量的PEO/锂盐体系自支撑固态电解质薄膜，从而在固态电解质中形成快速的锂离子传输通道，提高固态电解质的离子电导率，可以实现在宽温区间(-5℃～100℃)下工作的高性能全固态锂金属电池。
通过提高塑料晶体材料在聚环氧乙烷中的含量，从而在固态电解质中形成有序的锂离子快速传输通道，从而极大的提高固态电解质的离子电导率，制备在宽温区间(-5℃～100℃)下可工作的全固态锂金属电池。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明聚合物薄膜作为固态电解质具有高离子电导率、宽电化学稳定窗口的特点，且制备工艺简单。
2、本发明提出的方法可制备出在宽温区间(-5℃～100℃)具有高离子电导率的聚合物薄膜电解质。
3、本发明提出的方法制备组装的全固态锂金属电池在宽温区间(-5℃～100℃)下表现出较高的容量发挥。
4、本发明设计的聚合物薄膜制备工艺简单，重复性好，易于大规模放大生产。
附图说明：
图1为根据实施例1制备的聚合物薄膜的实物图；其中：(a)直径8厘米的全固态电解质薄膜；(b)直径2厘米的全固态电解质薄膜。
图2为根据实施例1制备的聚合物薄膜在100℃下的电化学阻抗。
图3为根据实施例1制备的聚合物薄膜在25℃下的电化学阻抗。
图4为根据实施例1制备的聚合物薄膜在0℃下的电化学阻抗。
图5为根据实施例1制备的聚合物薄膜在-5℃下的电化学阻抗。
图6为根据实施例3制备的聚合物薄膜在25℃下的电化学阻抗。
图7为根据对比例1制备的聚合物薄膜在25℃下的电化学阻抗。
图8为根据实施例4制备的全固态电池在100℃下的充放电曲线。
图9为根据实施例4制备的全固态电池在25℃下的充放电曲线。
图10为根据实施例4制备的全固态电池在0℃下的充放电曲线。
图11为根据实施例4制备的全固态电池在-5℃下的充放电曲线。
图12为根据实施例6制备的全固态电池在25℃下的充放电曲线。
图13为根据对比例2制备的全固态电池在25℃下的充放电曲线。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明加以说明。
本发明提出了一种聚合物薄膜电解质。根据本发明的实施例，该聚合物薄膜包括：聚环氧乙烷、塑料晶体材料以及锂盐。由此，该聚合物薄膜在宽温区间(-5℃～100℃)具有高离子电导率、宽电化学稳定窗口的特点，且制备工艺简单。
实施例1：
本实施例为聚合物薄膜电解质的制备，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、丁二腈及LiTFSI溶于乙腈溶剂中，搅拌24h得到均匀溶液。其中，聚环氧乙烷在溶液中浓度为6wt.％，丁二腈重量占丁二腈和聚环氧乙烷总质量的30％，LiTFSI重量占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。随后，将均匀溶液转移至聚四氟乙烯基片上，并在40℃条件下真空干燥48小时后取出，即可得到聚合物薄膜电解质。
图1所示为本实施例制备的聚合物薄膜实物图。该聚合物薄膜具有较好的柔性(如图1(b))，且制备工艺简单。
实施例2：
本实施例为聚合物薄膜电解质的制备，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、新戊二醇及LiTFSI溶于乙腈溶剂中，搅拌24h得到均匀溶液。其中，聚环氧乙烷在溶液中浓度为6wt.％，新戊二醇重量占新戊二醇和聚环氧乙烷总质量的25％，LiTFSI重量占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。随后，将均匀溶液转移至聚四氟乙烯基片上，并在40℃条件下真空干燥48小时后取出，即可得到聚合物薄膜电解质。
实施例3：
本实施例为聚合物薄膜电解质的制备，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、丁二腈及LiClO4溶于乙腈溶剂中，搅拌24h得到均匀溶液。其中，聚环氧乙烷在溶液中浓度为6wt.％，丁二腈重量占丁二腈和聚环氧乙烷总质量的25％，LiClO4重量占LiClO4和聚环氧乙烷总质量的10％。随后，将均匀溶液转移至聚四氟乙烯基片上，并在40℃条件下真空干燥48小时后取出，即可得到聚合物薄膜电解质。
实施例4：
本实施例为制备在宽温区间(-5℃～100℃)工作的高性能全固态锂金属电池，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、丁二腈、LiTFSI在乙腈中混合得到均匀的具有一定黏性的混合电解质浆料。其中，丁二腈占丁二腈和聚环氧乙烷总质量的30％，LiTFSI占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。将得到的混合电解质浆料与磷酸铁锂、聚偏氟乙烯、导电炭黑以质量比为10：60：15：15在NMP中混合均匀得到复合正极浆料，并将该正极浆料涂敷在涂炭铝箔一侧。在80℃下真空干燥，去除乙腈以及NMP后得到复合正极，形成的复合正极由磷酸铁锂、导电碳黑、聚偏氟乙烯、聚合物薄膜全固态电解质组成。
将得到的复合正极切制成正极电极片，负极采用锂片。将实施例1中的聚合物薄膜夹在正极片和负极片之间装入2025电池壳中，装成纽扣电池进行测试。
实施例5：
本实施例为制备在宽温区间(-5℃～100℃)工作的高性能全固态锂金属电池，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、丁二腈、LiTFSI在乙腈中混合得到均匀的具有一定黏性的混合电解质浆料。其中，丁二腈占丁二腈和聚环氧乙烷总质量的30％，LiTFSI占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。将得到的混合电解质浆料与磷酸铁锂、聚偏氟乙烯、导电炭黑以质量比为10：60：15：15在NMP中混合均匀得到复合正极浆料，并将该正极浆料涂敷在涂炭铝箔一侧。在80℃下真空干燥，去除乙腈以及NMP后得到复合正极，形成的复合正极由磷酸铁锂、导电碳黑、聚偏氟乙烯、聚合物薄膜全固态电解质组成。
将得到的复合正极切制成正极电极片，负极采用锂片。将实施例1中的聚合物薄膜夹在正极片和负极片之间进行铝塑封装，得到软包电池。
实施例6：
本实施例为制备在宽温区间(-5℃～100℃)工作的高性能全固态锂金属电池，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、丁二腈、LiTFSI在乙腈中混合得到均匀的具有一定黏性的混合电解质浆料。其中，丁二腈占丁二腈和聚环氧乙烷总质量的30％，LiTFSI占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。将得到的混合电解质浆料与NCM811、聚偏氟乙烯、导电炭黑以质量比为10：60：15：15在NMP中混合均匀得到复合正极浆料，并将该正极浆料涂敷在涂炭铝箔一侧。在80℃下真空干燥，去除乙腈以及NMP后得到复合正极，形成的复合正极由NCM811、导电碳黑、聚偏氟乙烯、聚合物薄膜全固态电解质组成。
将得到的复合正极切制成正极电极片。负极采用锂片。将实施例1中的聚合物薄膜夹在正极片和负极片之间装入2025电池壳中，装成纽扣电池进行测试。
对比例1：
本例为聚合物薄膜的制备：
将分子量60万的聚环氧乙烷及LiTFSI溶于乙腈溶剂中，搅拌24h得到均匀溶液。其中，聚环氧乙烷在溶液中浓度为6wt.％，LiTFSI重量占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。随后，将均匀溶液转移至聚四氟乙烯基片上，并在40℃下真空干燥48小时后取出，即可得到聚合物薄膜。
对比例2：
本实施例为制备全固态锂金属电池，过程如下：
将分子量60万的聚环氧乙烷、LiTFSI在乙腈中混合得到均匀的具有一定黏性的混合电解质浆料。其中，LiTFSI占LiTFSI和聚环氧乙烷总质量的15％。将得到的混合电解质浆料与磷酸铁锂、聚偏氟乙烯、导电炭黑以质量比为10：60：15：15在NMP中混合均匀得到复合正极浆料，并将该正极浆料涂敷在涂炭铝箔一侧。在80℃下真空干燥，去除乙腈以及NMP后得到复合正极，形成的复合正极由磷酸铁锂、导电碳黑、聚偏氟乙烯、聚合物薄膜全固态电解质组成。
将得到的复合正极切制成正极电极片，负极采用锂片。将对比例1中的聚合物薄膜夹在正极片和负极片之间装入2025电池壳中，装成纽扣电池进行测试。
以下为对各实施例所制备样品的性能测试：
1、电导率测试：
将实施例1制备得到的聚合物薄膜用冲片机冲片得聚合物薄膜圆片，测试得到该样品厚度为170微米，薄膜直径为20毫米。对实施例1样品的电导率进行测试，具体测试方法为：在样品两端加不锈钢片组成电池测试，不锈钢片直径为12毫米，测试频率范围为0.1Hz-3MHz(电化学工作站)，其在100℃下的阻抗图见图2，在25℃下的阻抗图见图3，在0℃下的阻抗图见图4，在-5℃下的阻抗图见图5。最后，根据电化学阻抗、样品的厚度及电极的面积等参数，计算得到样品的离子电导率。实施例1样品在100℃下测定的离子电导率为3.8×10- 3S/cm；在25℃下测定的离子电导率为2×10-4S/cm；在0℃下测定的离子电导率为2.7×10- 5S/cm；在-5℃下测定的离子电导率为9.3×10-6S/cm。由此，该聚合物薄膜在宽温区间(-5℃～100℃)下具有较高的离子电导率。
将实施例3制备得到的聚合物薄膜用冲片机冲片得聚合物薄膜圆片，测试得到该样品厚度为140微米，薄膜直径为20毫米。对实施例3样品的电导率进行测试，具体测试方法为：在样品两端加不锈钢片组成电池测试，不锈钢片直径为12毫米，测试频率范围为0.1Hz-3MHz(电化学工作站)，其在25℃下的阻抗图见图6。最后，根据电化学阻抗、样品的厚度及电极的面积等参数，计算得到样品的离子电导率。实施例3样品在25℃下测定的离子电导率为2.8×10-4S/cm。由此，该聚合物薄膜具有较高的离子电导率。
将对比例1制备得到的聚合物薄膜用冲片机冲片得聚合物薄膜圆片，测试得到该样品厚度为160微米，薄膜直径为20毫米。对样品的电导率进行测试，具体测试方法为：在样品两端加不锈钢片组成电池测试，不锈钢片直径为12毫米，测试频率范围为0.1Hz-3MHz(电化学工作站)，其在25℃下的阻抗图见图7。最后，根据电化学阻抗、样品的厚度及电极的面积等参数，计算得到样品的离子电导率。对比例1样品在25℃下测定的离子电导率仅为2.0×10-6S/cm。
2、充放电测试：
将实施例4制备得到的全固态电池在100℃下进行测试。充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.5V。充放电电流设置为1C。如图8所示，为根据实施例4制备的全固态电池在100℃下的充放电曲线图。由图可知，含有聚合物薄膜的全固态电池在100℃下放电比容量高达140.6mAh/g。由此，此类全固态电池在高温下也具有较高的充放电能力。
将实施例4制备得到的全固态电池在室温(25℃)下进行测试。充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.5V。充放电电流设置为0.5C。如图9所示，为根据实施例4制备的全固态电池在室温下的充放电曲线图。由图可知，含有聚合物薄膜的全固态电池在25℃下放电比容量高达135.7mAh/g。由此，此类全固态电池在室温下也具有较高的充放电能力。
将实施例4制备得到的全固态电池在0℃下进行测试。充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.5V。充放电电流设置为0.03C。如图10所示，为根据实施例4制备的全固态电池在室温下的充放电曲线图。由图可知，含有聚合物薄膜的全固态电池在0℃下放电比容量高达141.5mAh/g。由此，此类全固态电池在低温下也具有较高的充放电能力。
将实施例4制备得到的全固态电池在-5℃下进行测试。充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.5V。充放电电流设置为0.02C。如图11所示，为根据实施例4制备的全固态电池在室温下的充放电曲线图。由图可知，含有聚合物薄膜的全固态电池在-5℃下放电比容量高达100.7mAh/g。由此，此类全固态电池在低温下也具有较高的充放电能力。
将实施例6制备得到的全固态电池在室温(25℃)下进行测试。充电截止电压为4.3V，放电截止电压为3.0V。充放电电流设置为0.1C。如图12所示，为根据实施例4制备的全固态电池在室温下的充放电曲线图。由图可知，含有聚合物薄膜的全固态电池放电比容量高达155.1mAh/g。由此，该聚合物薄膜全固态电解质具有较宽的电化学稳定窗口，也适应于高压正极材料。
将对比例2制备得到的全固态电池在室温(25℃)下进行测试。充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.5V。充放电电流设置为0.05C。如图13所示，为根据对比例2制备的全固态电池在室温(25℃)下的充放电曲线图。由图可知，含有对比例1制备的聚合物薄膜的全固态电池放电比容量仅为1.5mAh/g。
因此，基于上面的表述可知，本发明提供了一种聚合物薄膜电解质及其制备方法，能够有效提高固态电解质离子电导率。由此聚合物薄膜组装的全固态锂金属电池在宽温区间(-5℃～100℃)下具有较高的容量发挥。有利于全固态电池的广泛生产应用，具有重大的实际应用前景。
以上所述仅为本发明的优选实施方案，应当指出，上述实施例是示例性质的，不能理解为对本发明的限制，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干的改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：
(1)将聚环氧乙烷、塑料晶体材料及锂盐按比例溶解于溶剂中，搅拌均匀后获得混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液转移至基片上，经真空干燥后去除所述溶剂，即获得所述聚合物薄膜电解质。
2.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：所述聚环氧乙烷的分子量为30-700万。
3.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：所述塑料晶体材料为丁二腈和/或新戊二醇。
4.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：所述锂盐为LiTFSI、LiClO4、LiPF6、LiBF4和LiAsF6中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：所述溶剂为乙腈、三氯甲烷以及丙酮中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述塑料晶体材料的重量为所述聚环氧乙烷与所述塑料晶体材料总重量的10wt％-40wt％；所述锂盐的重量为所述聚环氧乙烷与所述锂盐总重量的5wt％-10wt％。
7.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述混合溶液中，聚环氧乙烷的浓度为5wt％-15wt％。
8.根据权利要求1所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述搅拌的时间为12-48小时；步骤(2)中，所述真空干燥的温度为40-60℃，真空干燥时间为12-60小时。
9.一种利用权利要求1-8任一所述方法制备的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质。
10.根据权利要求9所述的全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质在宽温区间的应用，其特征在于：将所述聚合物薄膜电解质在宽温区间条件下应用于全固态锂金属电池，所述宽温区间为-5℃～100℃。
CN201910495441.6A 2019-06-10 2019-06-10 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用 Pending CN110165296A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910495441.6A CN110165296A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910495441.6A CN110165296A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110165296A true CN110165296A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67628069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910495441.6A Pending CN110165296A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110165296A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854430A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 南昌航空大学 一种制备高性能固态聚合物电解质的简易方法
CN111269509A (zh) * 2020-02-14 2020-06-12 中国科学院长春应用化学研究所 一种全固态金属-空气电池用多孔塑晶电解质及其制备方法、全固态金属-空气电池
CN111463480A (zh) * 2020-03-20 2020-07-28 东华大学 一种滤膜基高性能复合固态电解质薄膜及其制备方法和应用
CN112563568A (zh) * 2020-11-13 2021-03-26 上海空间电源研究所 一种全固态电池界面层的制备方法及全固态电池
CN113193227A (zh) * 2021-04-26 2021-07-30 上海科技大学 一种通过气相渗透法改性的固态电解质聚合物的制备方法及其应用
CN113410523A (zh) * 2021-06-21 2021-09-17 中原工学院 一种柔性金属有机框架基塑晶电解质及其制备方法和应用
CN113675460A (zh) * 2021-08-27 2021-11-19 苏州大学 一种无机-有机复合电解质膜及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042515A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Hwang Duck-Chul Composition for protecting negative electrode for lithium metal battery, and lithium metal battery fabricated using same
CN108963331A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种peo基固体聚合物电解质复合材料及其制备方法
CN108963332A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种复合固体电解质材料及制备方法和全固态电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042515A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Hwang Duck-Chul Composition for protecting negative electrode for lithium metal battery, and lithium metal battery fabricated using same
CN108963331A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种peo基固体聚合物电解质复合材料及其制备方法
CN108963332A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种复合固体电解质材料及制备方法和全固态电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
岳瑞娟等: "相态结构对聚氧化乙烯/丁二腈/高氯酸锂复合电解质室温电导率的影响", 《高等学校化学学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854430A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 南昌航空大学 一种制备高性能固态聚合物电解质的简易方法
CN111269509A (zh) * 2020-02-14 2020-06-12 中国科学院长春应用化学研究所 一种全固态金属-空气电池用多孔塑晶电解质及其制备方法、全固态金属-空气电池
CN111269509B (zh) * 2020-02-14 2021-09-21 中国科学院长春应用化学研究所 一种全固态金属-空气电池用多孔塑晶电解质及其制备方法、全固态金属-空气电池
CN111463480A (zh) * 2020-03-20 2020-07-28 东华大学 一种滤膜基高性能复合固态电解质薄膜及其制备方法和应用
CN112563568A (zh) * 2020-11-13 2021-03-26 上海空间电源研究所 一种全固态电池界面层的制备方法及全固态电池
CN113193227A (zh) * 2021-04-26 2021-07-30 上海科技大学 一种通过气相渗透法改性的固态电解质聚合物的制备方法及其应用
CN113410523A (zh) * 2021-06-21 2021-09-17 中原工学院 一种柔性金属有机框架基塑晶电解质及其制备方法和应用
CN113675460A (zh) * 2021-08-27 2021-11-19 苏州大学 一种无机-有机复合电解质膜及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110165296A (zh) 全固态锂金属电池的聚合物薄膜电解质及其制备方法和在宽温区间的应用
CN107834104B (zh) 一种复合固态电解质及其制备方法以及在全固态锂电池中的应用
CN105591154B (zh) 聚碳酸酯类全固态聚合物电解质及其构成的全固态二次锂电池及其制备和应用
CN108987798A (zh) 一种一体化全固态锂金属电池
CN111540948A (zh) 复合固态聚合物电解质膜及其制备方法和应用
CN105185986A (zh) 高容量圆柱型18650锂离子电池及其制备方法
Sun et al. Effect of poly (acrylic acid)/poly (vinyl alcohol) blending binder on electrochemical performance for lithium iron phosphate cathodes
CN105098234A (zh) 固体电解质材料以及包括该固体电解质材料的电解质层、锂离子电池
CN106450102A (zh) 用于锂硫电池的石墨改性隔膜及其制备方法与构成的锂硫电池
CN102237527B (zh) 一种锂离子电池电极材料及浆料和电极、电池
CN108232156A (zh) 一种固态电池用的硅碳复合负极及其制备方法
CN107706338B (zh) 一种含正极材料的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN105932209A (zh) 一种作为锂离子电池用的陶瓷涂覆隔膜及其制备方法
CN107958997B (zh) 正极浆料、正极极片及锂离子电池
CN105742713A (zh) 全固态聚合物锂电池
CN101436657B (zh) 锂离子电池负极用复合材料及其制备方法、负极和电池
CN107978789A (zh) 一种聚合物导电纤维增韧的硫化物复合电解质
CN105703003A (zh) 一种锂电池用梳状聚合物、电解质、复合电极及其应用
CN109167094A (zh) 一种基于纤维状快离子导体的有机/无机复合固态电解质膜及其制备方法
CN103928668A (zh) 一种锂离子电池及其正极材料的制备方法
CN110690497B (zh) 一种聚合物电解质薄膜及其制备方法和在全固态锂电池中的应用
CN101735589A (zh) 聚合物电解质及其制备方法和包括该聚合物电解质的电池
CN112490495A (zh) 一种无机-有机复合固态电解质及制备方法及固态锂电池
CN101609881A (zh) 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法
CN109994773A (zh) 一种锂离子电池用固态复合电解质膜及其制备方法、固态锂离子电池

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

Application publication date: 20190823

RJ01 Rejection of invention patent application after publication