CN114388886B - 一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池 - Google Patents

一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池，其中，聚合物电解质包括锂盐和钠盐中的一种或多种、聚合物以及添加剂，聚合物由第一单体均聚而成或由第一单体和第二单体共聚而成，所述第一单体为
Figure DDA0003440687370000011
和
Figure DDA0003440687370000012
中的一种；所述第二单体为N‑单取代丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯腈、聚四氢呋喃二甲基丙烯酸酯、

Description

一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池
技术领域
本发明涉及电池电解质技术领域，尤其涉及一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池。
技术背景
在层状氧化物正极锂电池循环过程中，层状活性材料易发生相变产生活性氧物种单线态氧；其次，层状氧化物正极表面生成的碳酸锂也会在高压下发生分解，产生大量的单线态氧。这种活性氧物种会诱发电解液的严重氧化分解，产生的大量有害副产物一方面会腐蚀和破坏活性材料结构，另一方面会沉积在正极表面形成厚且离子阻塞的正极/电解质界面。这些因素会导致电池非常差的循环性能和倍率性能。然而，目前并没有原位清除单线态氧相关策略的专利报道。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池，旨在解决现有电池因活性氧物种以及电解液的严重氧化分解，导致电池的循环性能和安全性能较差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种聚合物电解质，其中，包括锂盐和钠盐中的一种或多种、聚合物以及添加剂，所述聚合物由第一单体均聚而成或由第一单体和第二单体共聚而成，所述第一单体为
Figure BDA0003440687360000011
和
Figure BDA0003440687360000012
中的一种，其中，A取自H，卤素、CN或甲基；X取自O，S或NH；n的取值为0或1；R1取自
Figure BDA0003440687360000021
Figure BDA0003440687360000022
中的任意一种，Y取自O或NH；E取自甲基，乙基，丙基或叔丁基；R2取自
Figure BDA0003440687360000023
Z-取自PF6ˉ；R3取自
Figure BDA0003440687360000024
所述第二单体为N-单取代丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯腈、聚四氢呋喃二甲基丙烯酸酯、
Figure BDA0003440687360000025
和丙烯酸酐中的一种或多种。
所述的聚合物电解质，其中，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟甲基磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的一种或多种；所述钠盐为六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、二氟磷酸钠、高氯酸钠、双氟甲基磺酰亚胺钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、二氟二草酸磷酸钠和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑钠中的一种或多种。
所述的聚合物电解质，其中，所述添加剂为碳酸酯类化合物、羧酸酯类化合物、含硫类化合物、含磷类化合物中的一种或多种。
所述的聚合物电解质，其中，所述碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种；和/或，所述羧酸酯类化合物选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或多种；和/或，所述含硫类化合物选自1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯和硫酸乙烯酯中的一种或多种；和/或，所述含磷类化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、乙氧基五氟环三磷腈和六氟环三磷腈中的一种或多种。
所述的聚合物电解质，其中，还包括无机填料，所述无机填料为SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、MgO、Li7La3Zr2O12、Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12、Li10GeP2S12、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3和Li2.88PO3.73N0.14中的一种或多种。
一种聚合物电解质的制备方法，其中，通过将本发明所述的聚合物单体、锂盐或钠盐以及添加剂组成的电解质前体溶液以及自由基引发剂注入到已组装好的电芯中通过电磁技术、远红外线或加热烘箱加热方式原位聚合制备，或将聚合物单体预先聚合，然后通过刮涂、喷涂、滴注或旋涂方式涂覆在正极或负极表面。
一种二次电池，其中，包括正极片、负极片、位于所述正极片和负极片之间的微孔隔膜，以及填充在所述正极片与所述负极片之间的如本发明所述的聚合物电解质。
所述的二次电池，其中，所述正极片上涂有正极活性材料层，所述正极活性材料层的材料为有机共轭材料、硫、Li(Na)NixCoyMnzO2、Li(Na)MPO4、NaxQR(CN)6(Q,R为Fe,Co,Ni,Mn)、磷酸钒钠、镍锰酸锂和Li(Na)VPO4F/C中的至少一种，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1，M选自Fe、Mn、Co中的至少一种。
所述的二次电池，其中，所述负极片上涂有负极活性材料层，所述负极活性材料层的材料为碳材料、硅基材料、锂金属和钠金属中的一种或多种。
所述的二次电池，其中，所述微孔隔膜为单层或多层复合的聚乙烯膜或聚丙烯膜。
所述的二次电池，其中，所述微孔隔膜的表面设置有功能涂覆层，所述功能涂覆层材料为陶瓷、聚偏氟乙烯中的一种或多种。
有益效果：本发明提供聚合物电解质包括由第一单体均聚而成或由第一单体和第二单体共聚而成的聚合物，所述第一单体为
Figure BDA0003440687360000041
Figure BDA0003440687360000042
和
Figure BDA0003440687360000043
中的一种。所述聚合物中含有的活性官能团可以与电池在循环过程中产生的单线态氧发生环加成反应，从而可以明显减少单线态氧引起的析氧产气以及对电解质的氧化分解反应，同时这种功能聚合物电解质也可以在高电压循环条件下发生π-π偶联反应，生成热固性交联型聚合物，构筑稳定且高离子电导的电极/电解质界面层，提升电池的循环性能和倍率性能。再者，该聚合物电解质在锂(或钠)金属及合金负极表面可以调控均匀的锂或钠沉积行为，抑制枝晶的生长，有效提升锂/钠二次电池的安全性能。
具体实施方式
本发明提供了一种聚合物电解质及其制备方法、二次电池，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种聚合物电解质，其包括锂盐和钠盐中的一种或多种、聚合物以及添加剂，所述聚合物由第一单体均聚而成或由第一单体和第二单体共聚而成，所述第一单体为
Figure BDA0003440687360000044
和
Figure BDA0003440687360000051
中的一种，其中，A取自H，卤素、CN或甲基；X取自O，S或NH；n的取值为0或1；R1取自
Figure BDA0003440687360000052
Figure BDA0003440687360000053
Figure BDA0003440687360000054
中的任意一种，Y取自O或NH；E取自甲基，乙基，丙基或叔丁基；R2取自
Figure BDA0003440687360000055
Z-取自PF6ˉ；R3取自
Figure BDA0003440687360000056
所述第二单体为N-单取代丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯腈、聚四氢呋喃二甲基丙烯酸酯、
Figure BDA0003440687360000057
和丙烯酸酐中的一种或多种。
在本发明中，所述第一单体自聚合或与第二单体共聚后形成的所述聚合物含有的活性官能团可以与电池在循环过程中产生的单线态氧发生环加成反应，从而可以明显减少单线态氧引起的析氧产气以及对电解质的氧化分解反应，同时这种功能聚合物电解质也可以在高电压循环条件下发生π-π偶联反应，生成热固性交联型聚合物，构筑稳定且高离子电导的电极/电解质界面层，提升电池的循环性能和倍率性能。再者，该聚合物电解质在锂(或钠)金属及合金负极表面可以调控均匀的锂或钠沉积行为，抑制枝晶的生长，有效提升锂/钠二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟甲基磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的一种或多种，但不限于此。所述钠盐为六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、二氟磷酸钠、高氯酸钠、双氟甲基磺酰亚胺钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、二氟二草酸磷酸钠和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑钠中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述添加剂为碳酸酯类化合物、羧酸酯类化合物、含硫类化合物、含磷类化合物中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种，但不限于此。所述羧酸酯类化合物选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或多种，但不限于此。所述含硫类化合物选自1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯和硫酸乙烯酯中的一种或多种，但不限于此。所述含磷类化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、乙氧基五氟环三磷腈和六氟环三磷腈中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述聚合物电解质还包括无机填料，所述无机填料为SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、MgO、Li7La3Zr2O12、Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12、Li10GeP2S12、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3和Li2.88PO3.73N0.14中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，还提供一种聚合物电解质的制备方法，其中，通过将本发明所述的聚合物单体、锂盐或钠盐以及添加剂组成的电解质前体溶液以及自由基引发剂注入到已组装好的电芯中通过电磁技术、远红外线或加热烘箱加热方式原位聚合制备，或将聚合物单体预先聚合，然后通过刮涂、喷涂、滴注或旋涂方式涂覆在正极或负极表面。
在一些实施方式中，还提供一种电池，其包括正极片、负极片、位于所述正极片和负极片之间的微孔隔膜，以及填充在所述正极片与所述负极片之间的如本发明所述的聚合物电解质。
本实施例中，所述正极片上涂有正极活性材料层，所述正极活性材料层的材料为有机共轭材料、硫、Li(Na)NixCoyMnzO2、Li(Na)MPO4、NaxQR(CN)6(Q,R为Fe,Co,Ni,Mn)、磷酸钒钠、镍锰酸锂和Li(Na)VPO4F/C中的至少一种，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1，M选自Fe、Mn、Co中的至少一种；所述负极片上涂有负极活性材料层，所述负极活性材料层的材料为碳材料、硅基材料、锂金属和钠金属中的一种或多种，其中，所述碳材料可以为硬碳、软碳或石墨；所述硅基材料可以为Si、SiOx。
本实施例中，所述微孔隔膜为单层或多层复合的聚乙烯膜或聚丙烯膜，所述微孔隔膜的表面设置有功能涂覆层，所述功能涂覆层材料为陶瓷、聚偏氟乙烯中的一种或多种。
在本实施例中，由于所述聚合物电解质中含有的活性官能团可以与电池在循环过程中产生的单线态氧发生环加成反应，从而可以明显减少单线态氧引起的析氧产气以及对电解质的氧化分解反应，同时这种功能聚合物电解质也可以在高电压循环条件下发生π-π偶联反应，生成热固性交联型聚合物，构筑稳定且高离子电导的电极/电解质界面层，提升电池的循环性能和倍率性能。再者，该聚合物电解质在锂(或钠)金属及合金负极表面可以调控均匀的锂或钠沉积行为，抑制枝晶的生长，有效提升锂/钠二次电池的安全性能。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的解释说明：
实施例1
1、正极片制备
将正极活性材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、粘接剂聚偏氟乙烯、导电剂乙炔黑按照质量比97:1.5:1.5备好，先把聚偏氟乙烯加入到一定量的N-甲基吡咯烷酮进行溶解，然后再加入LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2粉料和乙炔黑，在真空搅拌作用下搅拌混合，形成均一流动性的正极浆料，将其正极浆料均匀涂覆在厚度为10μm的铝箔集流体上，经过五段不同温度梯度的烘箱烘烤后，再置于120℃真空烤箱中烘烤8h，经历辊压分切后得到用于组装锂离子电池的正极片。采用类似的方法使用NaVPO4F作为正极活性材料得到用于组装钠离子电池的正极片。
2、负极片制备
将负极活性材料石墨、增稠剂羧甲基纤维素钠、粘接剂丁苯橡胶、导电剂乙炔黑按质量比97:1:1:1进行混合，加入去离子水，在真空搅拌作用下搅拌混合，形成均一流动性的负极浆料，将其负极浆料均匀涂覆在厚度为8μm的铜箔集流体上，经过五段不同温度梯度的烘箱烘烤后，在转移到80℃真空烤箱中干燥10h，经历辊压分切后得到用于组装锂离子电池的负极片。采用类似的方法使用硬碳作为负极活性材料得到用于组装钠离子电池的负极片。
3、聚合物电解质制备
将第一单体
Figure BDA0003440687360000081
与引发剂偶氮二异丁腈按质量比1:0.05的比例先进行混合，混合均匀后再加入3倍于此混合液的液态电解液，液态电解液通过1.0M充分干燥的LiPF6溶解于碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯/碳酸甲乙酯(1/1/3)中制备而成，搅拌均匀，得到聚合前驱体液态电解质，可用于聚合物锂离子电池的制备。相同方法把LiPF6替换成NaPF6同样得到可用于聚合物钠离子电池制备的聚合前驱体液态电解质。
4、隔离膜制备
选用8μm聚乙烯隔离膜。
5、锂/钠离子电池制备
将上述准备好的正极片、隔离膜、负极片按顺序叠放好，保证隔离膜处于正负极片之间充分隔离，通过叠片的形式得到未注液的裸电芯，再放置于外包装铝塑膜腔体中，把聚合前驱体液态电解质按一定的质量注入到干电芯中，经历真空封装后转移至60℃恒温房里陈化6h发生原位聚合反应，形成聚合物电解质后再进行化成、整形、分选等工序，获得相应的聚合物锂/钠离子电池。
实施例2
实施例2中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000091
实施例3
实施例3中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000092
实施例4
实施例4中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000093
实施例5
实施例5中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000101
实施例6
实施例6中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000102
实施例7
实施例7中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000103
实施例8
实施例8中锂/钠离子电池的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体替换成
Figure BDA0003440687360000104
实施例9
实施例9的制备与实施例1采用相同的方法，只是聚合物电解质制备工序中将单体均聚形式改为单体共聚形式，其中第一单体为
Figure BDA0003440687360000111
第二单体为聚乙二醇二丙烯酸酯。
实施例10
对实施例1-实施例9制备的锂/钠离子电池进行循环寿命测试：
将所得聚合物锂/钠离子电池置于25℃恒温环境中以1C/1C倍率进行充放电测试，截止电压范围为2.75V-4.25V,充放循环1000次，记录循环放电容量并除以第一次循环的放电容量，得到容量保持率，结果如表1所示。
对实施例1-实施例9制备的锂/钠离子电池进行针刺安全性能测试：
将所得聚合物锂/钠离子电池在常温下以0.2C倍率充电至满电状态，进行针刺安全实验，钢针直径3mm，针刺速度10cm/s，针尖锥角60°，判断针刺后的电池状态，如发生起火、爆炸，判定为FAIL，否则为PASS，结果如表1所示。
表1实施例1-实施例9的循环寿命测试结果和针刺安全测试结果
Figure BDA0003440687360000112
Figure BDA0003440687360000121
从表1可以看出，本发明制备的锂/钠离子电池均具有较佳的循环性能和安全性能。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚合物电解质，其特征在于，包括锂盐和钠盐中的一种、聚合物以及添加剂，所述聚合物由第一单体均聚而成或由第一单体和第二单体共聚而成，所述第一单体为
Figure FDA0003720769690000011
中的一种，其中，A取自H，卤素、CN或甲基；X取自O，S或NH；n的取值为0或1；R1取自
Figure FDA0003720769690000012
Figure FDA0003720769690000013
Figure FDA0003720769690000014
中的任意一种，Y取自O或NH；E取自甲基，乙基，丙基或叔丁基；R2取自
Figure FDA0003720769690000015
Z-取自PF6ˉ；R3取自
Figure FDA0003720769690000016
所述第二单体为N-单取代丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、聚四氢呋喃二甲基丙烯酸酯、
Figure FDA0003720769690000017
和丙烯酸酐中的一种或多种；所述添加剂为碳酸酯类化合物、羧酸酯类化合物、含硫类化合物、含磷类化合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟甲基磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的一种或多种；所述钠盐为六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、二氟磷酸钠、高氯酸钠、双氟甲基磺酰亚胺钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠、二氟草酸硼酸钠、二氟二草酸磷酸钠和4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种；所述羧酸酯类化合物选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或多种；所述含硫类化合物选自1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯和硫酸乙烯酯中的一种或多种；所述含磷类化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、乙氧基五氟环三磷腈和六氟环三磷腈中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，还包括无机填料，所述无机填料为SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、MgO、硫化物电解质和氧化物电解质中的一种或多种，其中硫化物电解质为80Li2S:20P2S5，Li3PS4，75Li2S:25P2S5，Li6PS5Cl，70Li2S:30P2S5，Li7P3P11和Li9+x- yMxP3-xS12-yNy中的一种，其中0≤x≤2，M为Si、Ge、Sn、Pb中的一种或几种，0≤y≤1，N为F、Cl、Br、I中的一种或几种；所述氧化物电解质为Li2.88PO3.73N0.14、Li7-x'La3Zr2-x'Tax'O12、Li7La3Zr2O12、Li7-2y'La3Zr2-y'Wy'O12、Li7-z'La3Zr2-z'Nbz'O12、Li1+n'Aln'Ge2-n'(PO4)3和Li1+m'Alm'Ti2-m'(PO4)3中一种或多种，其中，0.2<x'<2，0.2<y'<2，0.2<z'<2，0.2<m'<2，0.2<n'<2。
5.一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述聚合物电解质的制备方法通过将权利要求1-4任一所述聚合物电解质中的第一单体、第一单体和第二单体、锂盐或钠盐以及添加剂组成的电解质前体溶液以及自由基引发剂注入到已组装好的电芯中通过电磁技术、远红外线或加热烘箱加热方式原位聚合制备，或将聚合物单体预先聚合，然后通过刮涂、喷涂、滴注或旋涂方式涂覆在正极或负极表面。
6.一种二次电池，其特征在于，包括正极片、负极片、位于所述正极片和负极片之间的微孔隔膜，以及填充在所述正极片与所述负极片之间的如权利要求1-4任一所述的聚合物电解质。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述正极片上涂有正极活性材料层，所述正极活性材料层的材料为有机共轭材料、硫、LiNixCoyMnzO2、NaNixCoyMnzO2、LiMPO4、NaMPO4、NaxQR(CN)6、磷酸钒钠、镍锰酸锂、LiVPO4F/C和NaVPO4F/C中的至少一种，其中，Q,R独立地选自Fe,Co,Ni和Mn中的一种，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1，M选自Fe、Mn、Co中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述负极片上涂有负极活性材料层，所述负极活性材料层的材料为钛酸钠、钛酸锂、二硫化钼、氧化锑、碳材料、硅基材料、锂金属及其合金、和钠金属及其合金中的一种或多种；和/或，所述微孔隔膜为单层或多层复合的聚乙烯膜或聚丙烯膜。
9.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述微孔隔膜的表面设置有功能涂覆层，所述功能涂覆层材料为陶瓷、聚偏氟乙烯中的一种或多种。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115548456B (zh) * 2022-11-29 2023-02-17 瑞浦兰钧能源股份有限公司 一种原位聚合半固态电池的制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000204069A (ja) * 1998-11-11 2000-07-25 Tokuyama Corp 重合性不飽和結合含有ｎ―置換アミド化合物
JP2004006067A (ja) * 2001-05-18 2004-01-08 Hitachi Maxell Ltd イオン伝導性高分子電解質
CN1495961A (zh) * 2002-09-06 2004-05-12 ����Sdi��ʽ���� 一种用于锂电池的电解液及包含它的锂电池
KR20140097026A (ko) * 2013-01-28 2014-08-06 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN106374139A (zh) * 2016-11-04 2017-02-01 北京大学 一种凝胶电解质材料用单体、聚合物、制备方法及其应用
CN108400380A (zh) * 2018-04-24 2018-08-14 珠海光宇电池有限公司 一种复合聚合物电解质膜的制备方法和锂离子电池
WO2019108031A1 (ko) * 2017-11-30 2019-06-06 주식회사 엘지화학 젤 폴리머 전해질용 조성물, 이로부터 제조되는 젤 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN110994015A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种聚碳酸酯交联的固态聚合物电解质及其应用
CN112271326A (zh) * 2020-10-09 2021-01-26 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种具有水清除功能的聚合物电解质及其应用
CN112442153A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 一种电解质聚合物基材、固态电解质及其制备方法、锂离子电池
CN112979875A (zh) * 2021-02-08 2021-06-18 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种聚合物电解质及其制备方法与应用
JP2021157894A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 株式会社カネカ 全固体二次電池用無溶媒電極及び全固体二次電池

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11658290B2 (en) * 2019-05-06 2023-05-23 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing a conducting polymer network-based anode-protecting layer

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000204069A (ja) * 1998-11-11 2000-07-25 Tokuyama Corp 重合性不飽和結合含有ｎ―置換アミド化合物
JP2004006067A (ja) * 2001-05-18 2004-01-08 Hitachi Maxell Ltd イオン伝導性高分子電解質
CN1495961A (zh) * 2002-09-06 2004-05-12 ����Sdi��ʽ���� 一种用于锂电池的电解液及包含它的锂电池
KR20140097026A (ko) * 2013-01-28 2014-08-06 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN106374139A (zh) * 2016-11-04 2017-02-01 北京大学 一种凝胶电解质材料用单体、聚合物、制备方法及其应用
WO2019108031A1 (ko) * 2017-11-30 2019-06-06 주식회사 엘지화학 젤 폴리머 전해질용 조성물, 이로부터 제조되는 젤 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN108400380A (zh) * 2018-04-24 2018-08-14 珠海光宇电池有限公司 一种复合聚合物电解质膜的制备方法和锂离子电池
CN112442153A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 一种电解质聚合物基材、固态电解质及其制备方法、锂离子电池
CN110994015A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种聚碳酸酯交联的固态聚合物电解质及其应用
JP2021157894A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 株式会社カネカ 全固体二次電池用無溶媒電極及び全固体二次電池
CN112271326A (zh) * 2020-10-09 2021-01-26 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种具有水清除功能的聚合物电解质及其应用
CN112979875A (zh) * 2021-02-08 2021-06-18 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种聚合物电解质及其制备方法与应用

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