CN111509296A - 一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 - Google Patents
一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111509296A CN111509296A CN202010304350.2A CN202010304350A CN111509296A CN 111509296 A CN111509296 A CN 111509296A CN 202010304350 A CN202010304350 A CN 202010304350A CN 111509296 A CN111509296 A CN 111509296A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymer electrolyte
- composite
- fiber membrane
- inorganic oxide
- solid 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
Links
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 63
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 108010081750 Reticulin Proteins 0.000 claims abstract description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 20
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 8
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 11
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01M10/0564—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
- 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
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法，所述复合型全固态聚合物电解质包括以下原料：聚氧化乙烯，锂盐，无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜。制备方法包括以下步骤：将聚氧化乙烯和锂盐加入溶剂中，加热搅拌均匀得到混合液，然后将所述混合液滴加在通过静电纺丝法制备得到的无机氧化物粒子改性多孔维膜上，干燥，即得。本发明的制备方法简单、高效，得到的复合全固态聚合物电解质胶膜具有良好的力学性能、热学尺寸稳定性与倍率性能，在未来的全固态聚合物电解质上具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于固态聚合物电解质制备改性技术领域，具体涉及一种复合固态聚合物电解质及其制备方法。
背景技术
传统液态锂离子电池具有许多优点，但其安全问题始终无法规避且有效解决。固态锂离子电池与传统液态锂离子电池相比，其优势主要有：(1)、完全没有液体存在，消除了电池易燃、易爆的安全问题；(2)、高分子聚合物可设计性强，电极可以叠加，有望制备大电压单体电池；(3)、电化学窗口宽，可以匹配多种高电压正极材料。此外，高分子聚合物柔顺性好、可设计性强，因此固态聚合物电解质可能会成为下一代锂离子电池的重要发展方向。
聚氧化乙烯具有优异的溶解锂盐能力而被广泛研究，可以用于制备纯聚氧化乙烯基固态聚合物电解质。但是，纯聚氧乙烯基固态聚合物电解质具有高结晶性和较差的力学性能，其组装的电池在循环过程中会因锂枝晶生长而造成电池循环跳水、短路，充放电界面稳定性差等问题，从而影响了电池的综合性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种以无机氧化物粒子改性的纤维网状膜为骨架的复合固态聚合物电解质及其制备方法，制得的复合固态聚合物电解质具有良好的力学性能、尺寸稳定性与综合电池性能。
本发明提出的一种复合型全固态聚合物电解质，包括以下原料：聚氧化乙烯、锂盐、无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜。聚氧化乙烯，聚合物锂盐，无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的质量比为(1.5-5.5)：(0.1-1.6)：(0.5-4)。
优选地，所述聚氧化乙烯，聚合物锂盐，纳米粒子改性多孔网状纤维膜的质量比为3：1：1.5。
优选地，所述无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备方法包括下述步骤：
(1)、将热塑性聚氨酯弹性体加入N,N-二甲基甲酰胺中80-120℃下搅拌0.5-3h，冷却后加入四甲基氢氧化铵、正硅酸乙酯加热搅拌均匀，冷却后加入丙酮，得到纺丝液；
(2)、将所述纺丝液采用静电纺丝法制成改性多孔网状纤维膜。
优选地，所述正硅酸乙酯、四甲基氢氧化铵、热塑性聚氨酯弹性体的质量比为(5-30)：(0.5-5)：(100-2500)。
优选地，热塑性聚氨酯弹性体与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1：2。
优选地，所述N,N-二甲基甲酰胺、丙酮的质量比为3：7。
优选地，所述聚氧化乙烯分子量为200000。
优选地，所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂。
一种所述的复合型全固态聚合物电解质的制备方法，将聚氧化乙烯和锂盐加入溶剂中，加热搅拌均匀得到混合液，然后将所述混合液滴加在无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，干燥，即得。
优选地，所述的复合型全固态聚合物电解质的制备方法包括以下步骤：
(1)、将聚氧化乙烯和锂盐加入去离子水中，60-100℃下搅拌1-3h，得到混合液；
(2)、将所述混合液滴加在无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在40-120℃干燥8-24h，然后在60-120℃真空干燥至恒重，即得。
本发明的有益效果如下：
全固态聚合物电解质的机械性能是影响其综合性能的重要因素之一。为解决聚氧化乙烯高结晶性而导致地机械性能降低的技术问题，本发明通过原位聚合法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜，并以该纤维膜为骨架，制备得到一种复合固态聚合物电解质。本发明制得的固态聚合物电解质与聚氧化乙烯基以及其改性固态聚合物电解质相比，具有优异的力学性能与尺寸稳定性。与此同时，优异的力学性能优化了电解质在电池充放电过程中的界面稳定性，使其具有良好的倍率性能。
附图说明
图1为本发明的实施例与对比例制得的样品的表面SEM照片。
图2为本发明的实施例与对比例制得的聚合物电解质的应力-应变曲线图。
图3为本发明的实施例与对比例制得的聚合物电解质在高温烘烤前后的照片。
图4为本发明的实施例与对比例制得的聚合物电解质界面阻抗-时间关系图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
Ⅰ、原位聚合法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备过程如下：
(1)、将4g聚氨酯加入8gN,N-二甲基甲酰胺中，110℃下搅拌1h，冷却至40℃，加入0.002g四甲基氢氧化铵与0.04g正硅酸乙酯，60℃、400r/min搅拌24h，冷却，加入18.67g丙酮，得聚氨酯纺丝液；
(2)、采用静电纺丝法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜，具体工艺如下：电压为20kV、接收器的距离为17cm；最后将制备得到的多孔纤维膜裁剪为直径为16mm的圆片后放置在80℃真空干燥箱中至恒重，即得。
Ⅱ、复合固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入16g去离子水中，80℃加热搅拌2h得到混合液；
(2)、将0.2g混合液滴加在0.15gⅠ中制备得到的无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在干燥箱中100℃干燥2h成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
实施例2
Ⅰ、原位聚合法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备过程如下：
(1)、将4g聚氨酯加入8gN,N-二甲基甲酰胺中，110℃下搅拌1h，冷却至40℃，加入0.006g四甲基氢氧化铵与0.12g正硅酸乙酯，60℃、400r/min搅拌24h，冷却，加入18.67g丙酮，得聚氨酯纺丝液；
(2)、采用静电纺丝法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜，具体工艺如下：电压为20kV、接收器的距离为17cm；最后将制备得到的多孔纤维膜裁剪为直径为16mm的圆片后放置在80℃真空干燥箱中至恒重，即得。
Ⅱ、复合固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入16g去离子水中，80℃加热搅拌2h得到混合液；
(2)、将0.2g混合液滴加在0.15gⅠ中制备得到的无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在干燥箱中100℃干燥2h成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
实施例3
Ⅰ、原位聚合法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备过程如下：
(1)、将4g聚氨酯加入8gN,N-二甲基甲酰胺中，110℃下搅拌1h，冷却至40℃，加入0.011g四甲基氢氧化铵与0.21g正硅酸乙酯，60℃、400r/min搅拌24h，冷却，加入18.67g丙酮，得聚氨酯纺丝液；
(2)、采用静电纺丝法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜，具体工艺如下：电压为20kV、接收器的距离为17cm；最后将制备得到的多孔纤维膜裁剪为直径为16mm的圆片后放置在80℃真空干燥箱中至恒重，即得。
Ⅱ、复合固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入16g去离子水中，80℃加热搅拌2h得到混合液；
(2)、将0.2g混合液滴加在0.15gⅠ中制备得到的无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在干燥箱中100℃干燥2h成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
实施例4
Ⅰ、原位聚合法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备过程如下：
(1)、将4g聚氨酯加入8gN,N-二甲基甲酰胺中，110℃下搅拌1h，冷却至40℃，加入0.016g四甲基氢氧化铵与0.31g正硅酸乙酯，60℃、400r/min搅拌24h，冷却，加入18.67g丙酮，得聚氨酯纺丝液；
(2)、采用静电纺丝法制备无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜，具体工艺如下：电压为20kV、接收器的距离为17cm；最后将制备得到的多孔纤维膜裁剪为直径为16mm的圆片后放置在80℃真空干燥箱中至恒重，即得。
Ⅱ、复合固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入16g去离子水中，80℃加热搅拌2h得到混合液；
(2)、将0.2g混合液滴加在0.15gⅠ中制备得到的无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在干燥箱中100℃干燥2h成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
对比例1
聚氧化乙烯基固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入16g去离子水中，80℃下搅拌2h，得到均匀溶液；
(2)、将溶液倒入洗净的聚四氟乙烯模具中，放置在干燥箱中100℃成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
对比例2
Ⅰ、多孔网状纤维膜的制备过程如下：
(1)、将4g聚氨酯加入8gN,N-二甲基甲酰胺中，110℃下搅拌1h，冷却至40℃，加入18.67g丙酮调节浓度，得到聚氨酯纺丝液；
(2)、采用静电纺丝法制备多孔网状纤维膜，具体工艺如下：电压为20kV、接收器的距离为17cm；最后将制备得到的多孔纤维膜裁剪为直径为16mm的圆片后放置在80℃真空干燥箱中至恒重，即得。
Ⅱ、复合固态聚合物电解质的制备步骤如下：
(1)、0.021g纳米二氧化硅加入16g去离子水中，40℃超声分散2h；
(2)、将3g聚氧化乙烯和1g三氟甲烷磺酰亚胺锂加入(1)制备的溶液中，80℃搅拌2h得到混合液；
(3)、接着将0.2g混合液滴加到0.15gⅠ制备得到的多孔膜上，先在干燥箱中100℃干燥2h成膜，再转入真空80℃烘干至恒重，即得。
对本发明实施例1-4制备与对比例1-2制备的聚合物电解质的性能进行检测，测试结果如图1-4所示。
图1为实施例与对比例制得的样品的表面SEM照片。图1(a)是聚氨酯基多孔纤维膜的表面形貌图，图1(b)、(c)、(d)、(e)为实施例1、2、3、4制得的无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的表面形貌图，图1(f)为实施例制得的聚合物电解质的截面形貌图。从图中可以看到实施例1、2、3中原位法生成的二氧化硅分散均匀，实施例4生成的二氧化硅在纤维上出现了少量的团聚现象。图1(f)中可以看到，在制得的复合固态聚合物电解质中，多孔纤维膜的孔洞被聚氧化乙烯/锂盐基体完全填充，且电解质膜的截面光滑，厚度为150-200μm。
图2为实施例与对比例制得的聚合物电解质的应力-应变测试曲线图。从图2中可以看到，对比例1和2制得的聚合物电解质的拉伸强度分别为0.7MPa和23.6MPa。实施例1、2、3、4制得的聚合物电解质的拉伸强度分别为24.2MPa、27.1MPa、25.3MPa、24.7MPa，而以热塑性聚氨酯弹性体为纺丝基体制备的纤维膜拉伸强度为15.3MPa。通过对比可以发现，本发明制备的以无机氧化物粒子增强多孔纤维膜为骨架的聚合物电解质与对比例1相比，力学性能得到了显著的提高，同时具有良好的柔性。
图3为本发明的实施例与对比例1制得的聚合物电解质在高温烘烤前后的照片。其中，CPE代表实施例3制得的复合聚合物电解质，PEO代表对比例1制得聚合物电解质。本次测试的烘烤温度为140℃、烘烤时间为2h。从图3可以看出，与对比例1相比，实施例3制备的聚合物电解质具有优异的尺寸稳定性，140℃烘烤2h后尺寸缩减率仅为5.2％，表现出良好的耐高温性能。
图4为本发明的实施例2与对比例2制得的聚合物电解质界面阻抗值随时间变化曲线。从图中1可以看到，实施例2和对比例2制备的聚合物电解质的初始界面阻抗分别为214Ω和231Ω。随着测试时间的增加，对比例2测得的界面阻抗谱数值对比实施例增加明显，16天后分别稳定在244Ω和353Ω左右。图4的测试结果说明，实施例2制备的聚合物电解质的界面阻抗较小，良好的界面稳定性有利于其组装的电池综合性能发挥。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，包括以下原料：聚氧化乙烯、锂盐、无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜。
2.根据权利要求1所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述聚氧化乙烯，锂盐，无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的质量比为(1.5-5.5)：(0.1-1.6)：(0.5-4)，优选地，聚氧化乙烯，锂盐，无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的质量比3：1：1.5。
3.根据权利要求1、2所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜的制备方法包括下述步骤：
(1)、将热塑性聚氨酯弹性体加入N,N-二甲基甲酰胺中80-120℃下搅拌0.5-3h，冷却后加入四甲基氢氧化铵、正硅酸乙酯加热搅拌均匀，冷却后加入丙酮调节溶液浓度，得到纺丝液；
(2)、将所述(1)制得的纺丝液采用静电纺丝法制成多孔网状纤维膜。
4.根据权利要求1-3所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述正硅酸乙酯、四甲基氢氧化铵、热塑性聚氨酯弹性体的质量比为(5-30)：(0.5-5)：(100-2500)。
5.根据权利要求1-3所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(0.5-2)：(2-6)，优选地，热塑性聚氨酯弹性体、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1：2。
6.根据权利要求1-3所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺、丙酮的质量比为(2-4)：(6-8)，优选地，N,N-二甲基甲酰胺、丙酮的质量比为3：7。
7.根据权利要求1-3任一项所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述聚氧化乙烯分子量为100000、200000、500000中的一种或多种，优选地，聚氧化乙烯分子量为200000。
8.根据权利要求1-3任一项所述的复合型全固态聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐为高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、碳酸锂、六氟磷酸锂中的一种或多种，优选地，锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的复合型全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于：
(1)、将聚氧化乙烯和锂盐加入溶剂中，加热搅拌均匀得到混合液；
(2)、然后将(1)制备得到的混合液滴加在无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，干燥，即得。
10.根据权利要求9所述的复合型全固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将聚氧化乙烯加入去离子水中，60-100℃下搅拌1-3h，然后加入锂盐，在20-60℃下搅拌2-6h，得到混合液；
(2)、将所述混合液滴加在无机氧化物粒子改性多孔网状纤维膜上，先在40-100℃干燥8-24h，然后在60-120℃真空干燥至恒重，即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010304350.2A CN111509296A (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010304350.2A CN111509296A (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111509296A true CN111509296A (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=71872797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010304350.2A Pending CN111509296A (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111509296A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113161604A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-23 | 东南大学 | 一种高强度固态复合电解质薄膜制备方法和应用 |
| CN114335695A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 上海工程技术大学 | 原位生成二氧化硅复合固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013516A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-04-13 | 浙江大学 | 一种多孔纤维凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
| CN105161761A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-16 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种凝胶聚合物电解质的制备方法及应用 |
| CN107768729A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-06 | 电子科技大学 | 一种原位植入聚合物微粒固态电解质及其制备方法 |
| CN108933231A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-04 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 固态锂离子电池的制备方法 |
| 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 |
| CN109037775A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 南京理工大学 | 螺旋聚氨酯/聚氧化乙烯复合全固态聚合物电解质及其制备方法 |
| CN110048058A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-23 | 上海市纳米科技与产业发展促进中心 | 一种复合型锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| CN110085907A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有框架结构的复合固态电解质的制备方法 |
| CN110212242A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-06 | 凤凰新能源(惠州)有限公司 | 一种多孔凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
-
2020
- 2020-04-17 CN CN202010304350.2A patent/CN111509296A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013516A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-04-13 | 浙江大学 | 一种多孔纤维凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
| CN105161761A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-16 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种凝胶聚合物电解质的制备方法及应用 |
| 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 |
| CN107768729A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-06 | 电子科技大学 | 一种原位植入聚合物微粒固态电解质及其制备方法 |
| CN108933231A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-04 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 固态锂离子电池的制备方法 |
| CN109037775A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 南京理工大学 | 螺旋聚氨酯/聚氧化乙烯复合全固态聚合物电解质及其制备方法 |
| CN110048058A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-23 | 上海市纳米科技与产业发展促进中心 | 一种复合型锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| CN110085907A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有框架结构的复合固态电解质的制备方法 |
| CN110212242A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-06 | 凤凰新能源(惠州)有限公司 | 一种多孔凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MINGHAO GAO: "Composite polymer electrolytes based on electrospun thermoplastic", 《POLYM.INT》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113161604A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-23 | 东南大学 | 一种高强度固态复合电解质薄膜制备方法和应用 |
| CN113161604B (zh) * | 2021-04-22 | 2024-04-02 | 东南大学 | 一种高强度固态复合电解质薄膜制备方法和应用 |
| CN114335695A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 上海工程技术大学 | 原位生成二氧化硅复合固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用 |
| CN114335695B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-09-26 | 上海工程技术大学 | 原位生成二氧化硅复合固态聚合物电解质及其在锂电池中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102122704B (zh) | 用作锂离子电池隔膜的复合微孔膜及其制备方法与应用 | |
| CN110518279B (zh) | 一种peo包覆活化纳米颗粒的复合固态电解质及其制备方法 | |
| CN112086611B (zh) | 一种复合隔膜及其制备方法和应用 | |
| CN111509296A (zh) | 一种复合型全固态聚合物电解质及其制备方法 | |
| CN110010824B (zh) | 一种聚烯烃锂离子电池隔膜改性方法 | |
| CN113131005A (zh) | 聚合物电解质膜及其制备方法、金属锂电池及其制备方法 | |
| CN115714202A (zh) | 一种超薄聚合物复合固态电解质膜及其制备方法 | |
| CN113839099A (zh) | 一种高性能的全固态锂离子电池的制备方法 | |
| CN111584801A (zh) | 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法 | |
| US20220044879A1 (en) | Large-Area Continuous Flexible Free-Standing Electrode And Preparation Method And Use Thereof | |
| Zhu et al. | A novel UV-cured semi-IPN structure PEO@ nano-SiO2 composite polymer electrolyte for lithium metal batteries | |
| CN110061294A (zh) | 一种刚柔并济型复合全固态聚合物电解质的制备方法 | |
| CN113629353A (zh) | 一种用于锂离子电池的pet基重离子径迹复合隔膜及其制备方法 | |
| CN116864786A (zh) | 一种复合固态电解质、复合固态电解质薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN112151860A (zh) | 用于锂电池的多孔聚合物凝胶电解质膜的制备方法 | |
| CN108767173B (zh) | 一种复合锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
| JP3422627B2 (ja) | 架橋高分子固体電解質および電池 | |
| CN116454534A (zh) | 一种芳纶纳米纤维/导电涂层涂覆聚烯烃复合隔膜及其制备方法和应用 | |
| CN111129404A (zh) | 一种改性pmma隔膜浆料、锂电池隔膜及其制备方法及应用 | |
| CN114256561B (zh) | 一种用于锂金属电池的复合隔膜及其制备方法 | |
| CN109524594A (zh) | 一种介孔二氧化硅改性无纺布隔膜及锂硫电池中的应用 | |
| CN113773542B (zh) | 一种全氟质子交换膜及其制备方法和应用 | |
| CN113871723A (zh) | 一种固态电解质及其制备方法 | |
| CN113527725A (zh) | 用于锂硫电池的改性聚乙烯醇基凝胶电解质膜的制备方法 | |
| CN115312972B (zh) | 一种适用于有机锂液流电池的液晶改性Nafion隔膜及制备方法 |
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: 20200807 |