CN110212239A - 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法 - Google Patents

一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110212239A
CN110212239A CN201910422565.1A CN201910422565A CN110212239A CN 110212239 A CN110212239 A CN 110212239A CN 201910422565 A CN201910422565 A CN 201910422565A CN 110212239 A CN110212239 A CN 110212239A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid electrolyte
peo
mosi
solid state
polymer
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
CN201910422565.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈步天
余意
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.)
Dongguan Dongyang Guangke Research and Development Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Dongyang Guangke Research and Development Co Ltd
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 Dongguan Dongyang Guangke Research and Development Co Ltd filed Critical Dongguan Dongyang Guangke Research and Development Co Ltd
Priority to CN201910422565.1A priority Critical patent/CN110212239A/zh
Publication of CN110212239A publication Critical patent/CN110212239A/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
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法，全固态聚合物固体电解质包括无机填料、PEO和锂盐，无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物。通过在PEO中添加MoSi2，使PEO聚合物固体电解质具有优良的热稳定稳定性能，提高了PEO聚合物固体电解质的电导率，改善聚合物固体电解质与电极的相容性能，减小与电极界面的阻抗，改善电池循环性能，提高了PEO‑TiO2聚合物固体电解质的电导率。

Description

一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法
技术领域
本发明涉及固体电解质技术领域，尤其涉及一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法。
背景技术
聚合物电解质是目前常用的锂电池制备材料。其中聚氧化乙烯(PEO)由于具有非常良好的锂盐溶解能力和高的介电常数广泛应用于锂电池的制备。
但是，目前存在的聚氧化乙烯基聚合物固体电解质的电导率低电导率为10-8～10-6S cm-1，电化学窗口窄为4.7V，聚氧化乙烯基聚合物固体电解质的结晶度高达73.7％。严重影响了材料的导电率，同时聚氧化乙烯基聚合物固体电解质的机械性能较差、热稳定性差，聚合物固体电解质与电极之间的接触阻抗很大。这些严重影响了锂金属电池的电化学性能。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，本发明提供一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
为了实现上述目的，本发明提供了一种全固态聚合物固体电解质，所述固体电解质包括无机填料、PEO和锂盐，所述无机填料的质量为所述PEO和所述锂盐质量和的1～80％，所述无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物。
优选的，所述无机填料包括1～60质量份MoSi2和100质量份无机氧化物。
优选的，所述无机填料的质量为所述PEO和所述锂盐质量和的5～50％；
和/或，所述无机填料包括5～40质量份MoSi2和100质量份无机氧化物。
优选的，所述无机氧化物包括SiO2、ZnO、Al2O3、HBO2或TiO2中的一种或多种。
优选的，所述PEO的分子质量为1w～100w；
和/或，所述PEO中的EO与所述锂盐中的锂原子的摩尔比为4～30：1。
优选的，所述锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiBOB、LiBF4、LiODFB、LiClO4或LiPF6中的一种或多种。
本发明还提供了一种全固态聚合物固体电解质的制备方法，用于制备上述任一所述全固态聚合物固体电解质，所述制备方法包括以下步骤：
S1，在乙腈中溶解PEO和锂盐，得到聚合物浆料；
S2，在所述聚合物浆料中加入无机填料混合均匀，得到聚合固体电解质浆料，所述无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物；
S3，将所述聚合固体电解质浆料浇注在模具中，室温挥发去除多余溶剂，真空干燥，得到聚合物固体电解质膜。
优选的，所述制备方法步骤S2之前还包括MoSi2的改性步骤：
把硅烷偶联剂加入到二甲苯中，再加入MoSi2粉末，在130℃下反应2～12h，冷却后离心收集沉淀，用无水乙醇清洗，真空干燥备用。
优选的，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570或KH792。
优选的，所述真空干燥的温度为40～120℃，时间为4～20h。
本发明的有益效果是提供了一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法，全固态聚合物固体电解质包括无机填料、PEO和锂盐，通过在聚氧化乙烯(PEO)基体中添加无机纳米粒子来提高聚合物固体电解质的电导率和电化学窗口，同时降低PEO的结晶度。通过在PEO基体中添加MoSi2，来改善无机粒子与PEO的接触性能，进一步提高PEO基体的电导率、热稳定性能和机械性能。
附图说明
图1是本发明实施例2中的PEO-LiTFSI聚合物固体电解质膜X射线衍射(XRD)测试图。
图2是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜的XRD测试图。
图3是本发明对比例制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜的XRD测试图。
图4是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜的差式扫描量热仪(DSC)测试图。
图5是本发明对比例制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜的扣式电池的交流阻抗测试图。
图6是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜的扣式电池的阻抗测试图。
图7是本发明实施例3制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2聚合物固体电解质膜的扣式电池的阻抗测试图。
图8是本发明实施例4制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3聚合物固体电解质膜的扣式电池的阻抗测试图。
图9是本发明实施例5制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4聚合物固体电解质膜的扣式电池的阻抗测试图。
图10是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质的扣式电池的线性循环伏安测试图。
图11是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质的扣式电池的循环伏安测试图。
图12是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质的扣式电池的锂溶解沉积测试图。
图13是本发明实施例2制备得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质的扣式电池的全电池测试图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
本发明提供了一种全固态聚合物固体电解质，包括无机填料、PEO和锂盐，无机填料的质量占上述PEO与锂盐质量和的1～80％(优选5～50％)，无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物。
其中，无机氧化物包括SiO2，ZnO，Al2O3，HBO2或TiO2中的一种或多种混合，进一步的，无机填料包括1～60(优选5～40)质量份MoSi2和100质量份无机氧化物。
在上述全固态聚合物固体电解质中，PEO的分子质量为1w～100w，进一步的，PEO的EO与锂盐中的锂原子摩尔比为EO：Li＝4～30：1，进一步的，锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiBOB、LiBF4、LiODFB、LiClO4或LiPF6中的一种或多种。
本发明还提供了上述全固态聚合物固体电解质的制备方法，通过在PEO中添加MoSi2，使PEO聚合物固体电解质具有优良的热稳定稳定性能，提高了PEO聚合物固体电解质的电导率，改善聚合物固体电解质与电极的相容性能，减小与电极界面的阻抗，改善电池循环性能。
本发明的机理在于PEO聚合物电解质中掺杂无机物粒子，可以提高聚合物体系的力学性能和加工性能，破坏聚合物分子链的有序分布，减低结晶度，增加聚合物体系的无定型相，此外，还可以提高聚合物膜的孔隙率，形成的有机/无机界面为锂离子的传递提供了通道，使锂离子在聚合物电解质中的传递增快，提高了电导率。
MoSi2的抗氧化温度高达1600℃以上，熔点高达2030℃，因此，MoSi2具有极高的耐高温性能。另外MoSi2还具有金属与陶瓷的双重特性，有极好的高温抗氧化性和较低的热膨胀系数，本身也具有良好的电传导性能。
通过对MoSi2表面进行改性，可以使MoSi2与PEO能更好的接触与混匀，这些能进一步提高PEO聚合物固体电解质的电导率，使PEO聚合物固体电解质具有优良的热稳定稳定性能。
另外，改性的MoSi2粒子的添加，使得聚合物固体电解质与电极的相容性能得到改善，与电极界面阻抗减小，改善电池循环性能。
本发明的PEO聚合物固体电解质中添加的MoSi2可以是未改性，也可以是改性的。无论MoSi2是否改性均能够提高PEO聚合物固体电解质的电导率，但是改性后的MoSi2能相对于未改性的MoSi2大幅度提高PEO聚合物固体电解质的导电率。本发明提供了实施例1一种改性MoSi2的制备方法，实施例2、3和4均是添加改性MoSi2后的三种PEO聚合物固体电解质制备，实施例5是添加未改性MoSi2的PEO聚合物固体电解质制备。本发明还提供了对比例未添加MoSi2的PEO聚合物固体电解质制备，以及根据上述制备得到的所有聚合物固体电解质进行性能测试，得出添加了MoSi2(改性和未改性均可)的PEO聚合物固体电解质导电性能更好，且添加改性MoSi2比添加未改性MoSi2的PEO聚合物固体电解质导电性能好。
实施例1
本发明实施例1提供了一种改性MoSi2的制备。
采用硅烷偶联剂对MoSi2进行改性：首先把硅烷偶联剂加入到二甲苯中，其中硅烷偶联剂包括KH550，KH560，KH570和KH792，由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。之后加入MoSi2粉末，硅烷偶联剂占MoSi2质量的1％～20％，在130℃下反应2～12h，冷却后转移至离心管进行离心，去除上层清液。之后用无水乙醇进行多次清洗后再离心，最后在40～120℃下真空干燥4～20h干燥备用。
实施例2
本发明实施例2提供了PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质的制备方法，包括如下步骤：
S1.将PEO和锂盐双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)分别在60℃和120℃下真空干燥24h。
S2.在乙腈中加入PEO和锂盐双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)在60℃进行磁力搅拌，加入的PEO与LiTFSI的比例为PEO中EO与LiTFSI中的Li的摩尔比为12：1，得到PEO-LiTFSI聚合物浆料。
将上述得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发除去大部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到聚合物固体电解质膜。将得到的PEO-LiTFSI聚合物固体电解质膜干燥后进行X射线衍射(XRD)测试，得到的结果如图1。
S3.将S2中得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料中加入10％的无机混合填料，无机混合填料由TiO2与实施例1中制得的改性MoSi2无机粒子组成，其中改性MoSi2占TiO2质量的20％，混合均匀后将其浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发除去大部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到聚合物固体电解质膜，命名为PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜。
实施例3
本发明实施例3提供了PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2聚合物固体电解质的制备方法，包括如下步骤：
S1和S2参考实施例2，这里不再赘述。
S3.将S2中得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料中加入30％的无机混合填料，无机混合填料由TiO2与实施例1中制得的改性MoSi2无机粒子组成，其中改性MoSi2占TiO2质量的5％，混合均匀后将其浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发除去大部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到聚合物固体电解质膜，命名为PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2聚合物固体电解质膜。
实施例4
本发明实施例4提供了PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3聚合物固体电解质的制备方法，包括如下步骤：
S1和S2参考实施例2，这里不再赘述。
S3.将S2中得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料中加入20％的无机混合填料，无机混合填料由TiO2与实施例1中制得的改性MoSi2无机粒子组成，其中改性MoSi2占TiO2质量的30％，混合均匀后将其浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发除去大部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到聚合物固体电解质膜，命名为PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3聚合物固体电解质膜。
实施例5
本发明实施例5提供了一种添加未改性MoSi2的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4制备方法，包括如下步骤：
S1和S2参考实施例2，这里不再赘述。
S3.将S2中得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料中加入10％的无机混合填料，无机混合填料由TiO2与未改性MoSi2无机粒子组成，其中MoSi2占TiO2质量的20％，混合均匀后将其浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发去部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到聚合物固体电解质膜，命名为PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4。
对比例
本发明提供了对比例PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜的制备。
本对比例为实施例2和实施例5的对照组。PEO-LiTFSI-TiO2的制备方法：
首先，将PEO和锂盐双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)分别在60℃和120℃下真空干燥24h。
然后，在乙腈中加入PEO和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)在60℃进行磁力搅拌，加入的PEO与LiTFSI的比例为PEO中EO与LiTFSI中的Li的摩尔比为12：1，得到PEO-LiTFSI聚合物浆料。
最后，在上述步骤中得到的PEO-LiTFSI聚合物浆料中添加10％的TiO2，继续搅拌至浆料混合均匀，得到PEO-LiTFSI-TiO2聚合浆料，将得到的PEO-LiTFSI-TiO2聚合物浆料浇注在聚四氟乙烯模具中，在室温下挥发去大部分溶剂，之后转移至真空干燥箱中60℃下干燥24h，得到PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜。
性能测试结果
1、将实施例2中的PEO-LiTFSI、PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1和对比例中的PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜分别进行XRD测试，其结果分别如图1、2、3。
通过图1、图2和图3对比可以证明图3样品确实掺杂有MoSi2掺杂。
2、将实施例2中得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜进行差式扫描量热仪(DSC)测试，得到结果如图4。
通过图4可以看出本发明PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物电解质的结晶度为0.156，结晶度得到明显的降低。
3、将对比例得到的PEO-LiTFSI-TiO2和实施例2得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1(改性)、实施例3得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2(改性)、实施例4得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3(改性)、实施例5得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4(未改性)聚合物固体电解质膜裁剪成直径为15mm的圆片，组装成扣式电池进行交流阻抗测试，得到的结果分别如图5、6、7、8、9。
通过计算，分别得出PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜电导率为3.4x10-5Scm-1，PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜电导率为6.5x10-5S cm-1，PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2聚合物固体电解质膜电导率为4.7x10-5S cm-1，PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3聚合物固体电解质膜电导率为4.9x10-5S cm-1，PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4聚合物固体电解质膜电导率为4.2x10-5S cm-1。
将上述图5对比例中得到的PEO-LiTFSI-TiO2聚合物固体电解质膜和图6实施例2中的得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜(改性MoSi2)、图9实施例5中得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-4聚合物固体电解质膜(未改性MoSi2)电导率对比得出结果：添加了MoSi2(改性和未改性均可)的聚合物固体电解质膜的电导率都有不同程度的提高，且添加了改性MoSi2比未改性MoSi2的聚合物固体电解质膜的电导率更高(电导率越高，导电性能越好)。
将图6实施例2中的得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜、图7实施例3中的得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-2聚合物固体电解质膜和图8实施例4中的得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-3聚合物固体电解质膜电导率对比得出结果：通过添加不同比例的无机填料和无机填料中不同比例的MoSi2，聚合物固体电解质膜电导率也不一样。
4、本发明还提供了PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜扣式电池的其他相关电化学性能测试结果。
将实施例2中得到的PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜裁剪成直径为15mm的圆片，组装成扣式电池进行线性循环伏安，循环伏安，锂溶解沉积和全电池测试，其结果分别如图10，11，12，13。
如图10所示，在PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜中，通过添加10％的改性MoSi2和TiO2混合无机填料，其中，改性MoSi2占TiO2的20％，使其电化学窗口达到5.35V。同时如图12所示，通过对PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1聚合物固体电解质膜组装扣式进行对锂稳定性能测试，其锂对称电池在电流为0.1mA cm-2的条件下运行90h未发生短路。如图13所示，以组装LiFePO4/PEO-LiTFSI-TiO2-MoSi2-1/Li全电池进行循环测试，在0.2C下循环40圈，首效为92％，首圈容量为140mAh/g，容量保持率为99％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述固体电解质包括无机填料、PEO和锂盐，所述无机填料的质量为所述PEO和所述锂盐质量和的1～80％，所述无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物。
2.如权利要求1所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述无机填料包括1～60质量份MoSi2和100质量份无机氧化物。
3.如权利要求2所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述无机填料的质量为所述PEO和所述锂盐质量和的5～50％；
和/或,所述无机填料包括5～40质量份MoSi2和100质量份无机氧化物。
4.如权利要求3所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述无机氧化物包括SiO2、ZnO、Al2O3、HBO2或TiO2中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述PEO的分子质量为1w～100w；
和/或，所述PEO中的EO与所述锂盐中的锂原子的摩尔比为4～30：1。
6.如权利要求1所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiBOB、LiBF4、LiODFB、LiClO4或LiPF6中的一种或多种。
7.一种全固态聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一所述全固态聚合物固体电解质，所述制备方法包括以下步骤：
S1，在乙腈中溶解PEO和锂盐，得到聚合物浆料；
S2，在所述聚合物浆料中加入无机填料混合均匀，得到聚合固体电解质浆料，所述无机填料包括MoSi2或者MoSi2与无机氧化物的混合物；
S3，将所述聚合固体电解质浆料浇注在模具中，室温挥发去除多余溶剂，真空干燥，得到聚合物固体电解质膜。
8.如权利要求7所述的全固态聚合物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤S2之前还包括MoSi2的改性步骤：
把硅烷偶联剂加入到二甲苯中，再加入MoSi2粉末，在130℃下反应2～12h，冷却后离心收集沉淀，用无水乙醇清洗，真空干燥备用。
9.如权利要求8所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570或KH792。
10.如权利要求8所述的全固态聚合物固体电解质，其特征在于，所述真空干燥的温度为40～120℃，时间为4～20h。
CN201910422565.1A 2019-05-21 2019-05-21 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法 Pending CN110212239A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910422565.1A CN110212239A (zh) 2019-05-21 2019-05-21 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910422565.1A CN110212239A (zh) 2019-05-21 2019-05-21 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110212239A true CN110212239A (zh) 2019-09-06

Family

ID=67787922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910422565.1A Pending CN110212239A (zh) 2019-05-21 2019-05-21 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110212239A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864469A (zh) * 2021-01-28 2021-05-28 北京工业大学 一种聚合物固态聚电解质的改性方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1156911A (zh) * 1996-02-07 1997-08-13 王万喜 固态聚合物高能电池
JPH1131509A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd リチウムイオン２次電池用負極材料とその電極
CN103515649A (zh) * 2012-06-14 2014-01-15 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 有机/无机复合电解质及其制备方法
CN103688404A (zh) * 2011-07-20 2014-03-26 株式会社村田制作所 全固体电池及其制造方法
CN105374980A (zh) * 2014-08-15 2016-03-02 中国科学院物理研究所 界面浸润的准固态碱金属电池、电池电极及电池制备方法
US20170047613A1 (en) * 2014-04-21 2017-02-16 Sony Corporation Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
CN108963327A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种无机填料复合peo固体电解质材料及制备方法和全固态电池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1156911A (zh) * 1996-02-07 1997-08-13 王万喜 固态聚合物高能电池
JPH1131509A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd リチウムイオン２次電池用負極材料とその電極
CN103688404A (zh) * 2011-07-20 2014-03-26 株式会社村田制作所 全固体电池及其制造方法
CN103515649A (zh) * 2012-06-14 2014-01-15 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 有机/无机复合电解质及其制备方法
US20170047613A1 (en) * 2014-04-21 2017-02-16 Sony Corporation Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
CN105374980A (zh) * 2014-08-15 2016-03-02 中国科学院物理研究所 界面浸润的准固态碱金属电池、电池电极及电池制备方法
CN108963327A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种无机填料复合peo固体电解质材料及制备方法和全固态电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864469A (zh) * 2021-01-28 2021-05-28 北京工业大学 一种聚合物固态聚电解质的改性方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105914405B (zh) 一种由环氧化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的制备方法以及在全固态锂电池中应用
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
CN106935903B (zh) 复合电解质膜及其制备方法和应用
CN106654363B (zh) 一种复合固态聚合物电解质及全固态锂电池
CN108963327A (zh) 一种无机填料复合peo固体电解质材料及制备方法和全固态电池
CN109802174A (zh) 一种聚碳酸酯基聚合物电解质的制备及其应用
CN109755637A (zh) 氧化物陶瓷复合固态电解质、其制备方法及其应用
JP7450299B2 (ja) 複合ポリマー固体電解質材料とその調製方法および使用
CN109390632B (zh) 一种宽温度范围聚合物固态电池的制备方法
CN104779415A (zh) 一种锂电池固体电解质及全固态锂电池
US9634320B2 (en) Active material and lithium ion battery
CN112018458B (zh) 硫化物-聚合物复合固态电解质及其制备方法和应用
AU2007259117A1 (en) Process for modifying the interfacial resistance of a metallic lithium electrode
US20230098496A1 (en) All solid-state electrolyte composite based on functionalized metal-organic framework materials for lithium secondary battery and method for manufacturing the same
WO2019153168A1 (zh) 一种3d网络全固态电解质及其制备方法以及锂二次电池
Xu et al. Evolution in electrochemical performance of the solid blend polymer electrolyte (PEO/PVDF) with the content of ZnO nanofiller
Xiao et al. Preparation of Si/Ti mesoporous molecular sieve and its application in P (VDF-HFP)-based composite polymer electrolytes
CN110034329A (zh) 石榴石配位路易斯碱诱导的原位交联氟聚物凝胶电解质膜的制备方法
CN109728342A (zh) 一种自修复复合固态电解质、准固态电解质及锂电池
Yu et al. Single-ion polyelectrolyte/mesoporous hollow-silica spheres, composite electrolyte membranes for lithium-ion batteries
CN109585930A (zh) 一种壳核结构锂电池固体电解质及制备方法
CN108550818A (zh) 一种锂硫电池正极材料及其应用
CN113346129A (zh) 复合固态电解质及其制备方法和应用
CN110212239A (zh) 一种全固态聚合物固体电解质及其制备方法
CN116190549A (zh) 一种电池补锂方法及采用其制备的电池

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190906