CN114551983B - 一种高韧性的peodme复合固体电解质膜及其制备方法、固体锂电池 - Google Patents

一种高韧性的peodme复合固体电解质膜及其制备方法、固体锂电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及固体锂电池技术领域，公开一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜及其制备方法、固体锂电池。一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，是以用环状碳盐EC修饰的聚氧乙烯二甲醚PEODME为聚合物基体，掺杂有锂盐、无机电解质和有机多孔材料的复合固体电解质膜。聚氧化乙烯二甲醚PEODME含有柔性的乙氧基，氧原子和锂离子之间的经典作用利于锂离子的迁移，但是PEODME的结晶性抑制了锂离子的传输；在PEODME中引入多功能团，与乙氧基之间的协同作用形成更多的锂离子连续迁移通道，可以有效提高PEODME聚合物的离子电导性。因而得到的PEODME复合固体电解质膜制备的固体锂电池有高电导率、高机械强度和高循环寿命的优点。

Description

一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜及其制备方法、固体 锂电池
技术领域
本发明涉及固体锂电池技术领域，具体涉及一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜及其制备方法、固体锂电池。
背景技术
全固态锂电池以其安全性高，无泄漏问题以及电导率高的优点被认为是一种很有前途的电池，特别是固体聚合物电解质(SPEs)由于成本低、重量轻和灵活性而引人注目；固体聚合物电解质仅由聚合物基体和锂盐组成，因此，良好的锂盐离解和快速的锂离子输运是聚合物基体实现高导电性的基本能力。
中国专利CN201910892951.7公开了“一种高强高拉伸碱性固体聚合物电解质的制备方法”，通过聚乙烯醇和结冷胶在碱性条件下反应，制备了双网络碱性固体聚合物，提高了电导率和力学性能；中国专利CN201910209984.7“公开了全固态复合型聚合物固体电解质及其制备方法”，所用固体电解质基体由聚氧化乙烯与聚全氟己基乙基甲基丙烯酸酯共混而成，具有电化学窗口宽、离子电导率高、稳定性能和机械性能好等特点。
但是CN201910892951.7通过物理交联提高聚合物固体电解质的性能，但电解质内的官能团单一，锂离子传输性能改善受限；CN201910209984.7的专利采用聚全氟己基乙基甲基丙烯酸酯作为基体材料，其制备过程较为复杂，且需要在聚合物固体电解质中添加惰性的路易斯酸降低体系的结晶度，残留杂质，不利于固体电解质性能的改善。
发明内容
针对现有技术对聚合物固体电解质的电导率、机械性能和循环寿命还有较大改良空间的情况，本发明提供一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，具有较强的机械性能和高电导率；本发明另一目的提供一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，制备出来的PEODME复合固体电解质膜具有较强的机械性能和高电导率；本发明另一目的提供含有一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的固体锂电池，具有较长的循环寿命。
本发明由以下技术方案实现：
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，是以环状碳盐EC修饰的聚氧乙烯二甲醚PEODME为聚合物基体的复合固体电解质膜，且PEODME聚合物固体电解质中含有锂盐。
聚氧化乙烯二甲醚PEODME含有柔性的乙氧基，氧原子和锂离子之间的静电作用利于锂离子的迁移，但是PEODME的结晶性抑制了锂离子的传输；在PEODME中引入多功能团，与乙氧基之间的协同作用形成更多的锂离子连续迁移通道，可以有效提高PEODME聚合物的离子电导性；在聚氧乙烯二甲醚PEODME聚合物固体电解质内引入高介电常数的碳酸乙烯酯EC，构建了含EC和乙氧基双功能团的复合固体电解质，EC和乙氧基与锂离子的结合能分别为665.88kJ/mol和216.03kJ/mol，当EC基团出现在聚合物电解质中时，锂离子更容易与EC结合，使得锂离子在固体电解质内部得迁移更加自由；同时，EC-Li+和EO-Li+与锂盐LITFSI阴离子TFSI-的结合能分别为308kJ/mol和469kJ/mol，因此形成EC-Li+的同时产生的自由阴离子TFSI-较少，可抑制TFSI-对锂离子传输的阻碍；另外，由于EC柔韧性好，不含刚性链，使得锂离子在PEODME结晶区相邻的氧原子之间迁移更加容易，因此 EC/PEODME二者之间的协同作用形成了锂离子的连续传输通道，显著提高PEODME的电导率和机械强度。
优选的，PEODME复合固体电解质膜还掺杂有无机固体电解质或高电导率材料或无机固体电解质和高电导率材料的混合。
高电导率材料和无机固体电解质都可以提供更多的锂离子传输通道，同时改善了复合电解质的机械强度。
优选的，环状碳盐为碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、氟代碳酸乙烯酯FEC和双氟碳酸乙烯酯DFEC中的一种或多种混合。
优选的，锂盐为LITFSI、三氟甲磺酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂或4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的一种或多种混合。
优选的，无机电解质为LLZO、LATP、纳米氧化锌、纳米二氧化硅和纳米氧化亚硅中的一种或多种混合；
优选的，高电导率材料为共价有机骨架材料COFS、金属-有机框架材料MOFS、氧化铝、氧化硅或氧化亚硅、PPY和有机醌中的一种或多种混合。
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME用有机溶剂冲洗，真空烘烤，冻干，将冻干后的PEODME溶于EC中，常温搅拌成混合液；冲洗烘烤冻干过程是为了去除有机杂质；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入锂盐，常温搅拌12～24小时，得到浆液，PEODME、 EC、锂盐的质量比为45-60:0.02-0.04:0.07-0.12；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，真空烘烤，得到聚合物复合固体电解质膜。
优选的，步骤一中所述有机溶剂为无水乙醇、甲醇、异丙醇、正丁醇和丁二醇中的一种，真空烘烤温度为55～65℃，时间为2～4小时，冻干时间为4～8小时，搅拌速度80～160转 /分钟，时间为30～60分钟；
优选的，步骤三中浆液涂覆厚度为50～250μm，真空烘烤温度为70～90℃，时间为12～24小时。
优选的，步骤二中还包括向混合液中无机固体电解质和/或高电导率材料；其中，无机固体电解质经步骤一有机溶剂冲洗，真空烘烤，冻干后使用；
无机固体电解质与PEODME的质量比为0.01-0.04；
高电导率材料与PEODME的质量比为0.005-0.009。
EC的真空沸点远高于90℃，因而不会完全蒸发，被包裹在PEODME中的EC与锂离子的亲和力大，使锂盐更加容易解离出锂离子，锂离子在电解质内部更容易迁移，并且解离出的阴离子更少，进一步降低了内部锂离子迁移的阻碍。
一种含有上述的高韧性的PEODME复合固体电解质膜或上述的制备方法制备的高韧性的PEODME复合固体电解质膜的固体锂电池，将负极片和正极片在5-10MPa下压制在PEODME复合固体电解质膜的两侧。
本发明的有益效果：(1)EC/PEODME二者之间的协同作用形成了锂离子的连续传输通道，显著提高PEODME的电导率和机械强度；(2)高电导率材料和无机固体电解质可以提供更多的锂离子传输通道，同时改善了复合电解质的机械强度；(3)机械强度的改良令含有PEODME复合固体电解质膜的固体锂电池的循环寿命延长。
具体实施方式
就本发明的具体实施方式作进一步说明，如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
实施例1
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LATP用无水乙醇冲洗，55℃真空烘烤2小时，冻干4小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸甲乙酯中，PEODME与碳酸甲乙酯的质量比为45:0.02，常温以80 转/分钟速度搅拌30分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入六氟磷酸锂，LATP和COFS，常温搅拌12小时， PEODME、碳酸甲乙酯、六氟磷酸锂、LATP和COFS的质量比为45:0.02:0.07:0.01:0.005，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为50μm，70℃真空烘烤12小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例2
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，65℃真空烘烤4小时，冻干8小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为1900:1，常温以160 转/分钟速度搅拌60分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入双氟磺酰亚胺锂，LLZO和MOFS，常温搅拌24小时， PEODME、碳酸二甲酯、双氟磺酰亚胺锂、LLZO和MOFS的质量比为76:0.04:0.12:0.04:0.009，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为250μm，90℃真空烘烤24小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例3
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为2900:1，常温以120 转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI，LLZO和COFS，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI、LLZO和COFS的质量比为87:0.03:0.095:0.025:0.007，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例4
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为2400:1，常温以120 转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI，LLZO和COFS，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI、LLZO和COFS的质量比为72:0.03:0.095:0.025:0.007，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例5
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为1900:1，常温以120 转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI，LLZO和COFS，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI、LLZO和COFS的质量比为57:0.03:0.095:0.025:0.007，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例6
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME 溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为57:0.03，常温以120转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI，和COFS，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI和COFS的质量比为57:0.03:0.095:0.007，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例7
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为57:0.03，常温以120转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI和LLZO，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI和LLZO的质量比为57:0.03:0.095:0.025，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
实施例8
一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时，将冻干后的PEODME溶于碳酸二甲酯中，PEODME与碳酸二甲酯的质量比为57:0.03，常温以120转/分钟速度搅拌45分钟成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入LITFSI，LLZO和苯醌，常温搅拌18小时，PEODME、碳酸二甲酯、LITFSI、LLZO和苯醌的质量比为57:0.03:0.095:0.025:0.007，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
对比例1
一种PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时；
步骤二，将冻干后的PEODME混合LITFSI，溶解在无水乙醇中，溶质质量分数为30～55％，常温搅拌18小时，PEODME和LITFSI的质量比为57:0.095，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME固体电解质膜。
对比例2
一种PEODME复合固体电解质膜的制备，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME和LLZO用无水乙醇冲洗，60℃真空烘烤3小时，冻干6小时；
步骤二，将步骤一制备的PEODME、LITFSI、LLZO和COFS以质量比57:0.095:0.025:0.007 混合，分散在无水乙醇里，溶质质量分数为30～55％，常温搅拌18小时，得到浆液；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，涂覆厚度为150μm，80℃真空烘烤18小时，得到PEODME复合固体电解质膜。
各实施例与对比例制备的PEODME复合固体电解质膜的电导率和机械强度测试：按照GB1040-92《塑料拉伸性能试验方法》，在10mm/min条件下进行拉力测试，测试温度分别是30℃和60℃，每个样品重复测试5次，取中间三个数的平均值；采用双探针法在30℃和60℃下对压制后固体电解质进行交流内阻测试,频率范围是1-106HZ，交流阻抗直接反映了锂离子传输电阻率，为降低测量误差，测试之前对样品底部和顶部喷金。
含有各实施例与对比例制备的PEODME复合固体电解质膜的固体锂电池的循环寿命测试：
将正负极片在7.5MPa下压制在各实施例与对比例制备的PEODME复合固体电解质膜两侧，组装成2032型扣式对称电池；分别在30℃和60℃下，2.5-3.8V电压范围内，以0.2C为充放电倍率进行循环寿命测试，当电池出现明显压降时(电压下降速度超过5mV/S)，认为电池达到寿命末期，立即终止测试。
所得数据如表1所示：
表1：各实施例与对比例制备的PEODME复合固体电解质膜和相应固体锂电池的检测数据
Figure BDA0003293812440000071
如表1所示，实施例1～5优于对比例1和2，可见EC、无机固体电解质和高导电率材料对电导率、机械强度和循环寿命都有增进作用，其中，EC用量最少的实施例1在所有性能参数上都低于其它各实施例，可见PEODME与EC的质量比对性能数据影响大，1900～2900:1的性能数据都很好，最佳比例为2400:1，PEODME与EC的质量比同为1900:1的实施例5与2相比得出COFS对机械强度和循环寿命的影响优于MOFS；对比例1仅为PEODME混合锂盐，各方面性能数据显著低于各实施例；对比例2无EC，各数据仅略高于实施例1，可见EC增强锂离子亲和力的同时，也与无机固体电解质和高电导率材料起到协同增强性能数据的作用；实施例6和7数据相近，可见无机固体电解质和高电导率材料在增强电导率、机械强度和循环寿命上起到的作用是相近的，相比相等的PEODME：EC＝2400:1的实施例4低；实施例8 采用苯醌为高电导率材料，各方面参数相较PEODME：EC＝2400:1相同的实施例4稍低，可见苯醌对固体锂电池性能的增进稍低于COFS。

Claims (10)

1.一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，其特征在于，所述PEODME复合固体电解质膜是以环状碳盐EC修饰的聚氧乙烯二甲醚PEODME为聚合物基体的复合固体电解质膜，且PEODME聚合物基体中含有锂盐。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，其特征在于，所述环状碳盐为碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、氟代碳酸乙烯酯FE和双氟碳酸乙烯酯DFEC中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，其特征在于，所述锂盐为LITFSI、三氟甲磺酸锂、六氟磷酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂或4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，其特征在于，所述PEODME复合固体电解质膜还掺杂有无机固体电解质和/或高电导率材料。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜，其特征在于，所述无机固体电解质为锂镧锆氧LLZO、磷酸钛铝锂LATP、纳米氧化锌、纳米二氧化硅和纳米氧化亚硅中的一种或多种混合；所述高电导率材料为共价有机骨架材料COFS、金属-有机框架材料MOFS、氧化铝、氧化硅、氧化亚硅、PPY和有机醌中的一种或多种混合。
6.一种如权利要求1-3任一所述的高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将PEODME用有机溶剂冲洗，真空烘烤，冻干，将冻干后的PEODME溶于EC中，常温搅拌成混合液；
步骤二，在步骤一制备的混合液中加入锂盐，常温搅拌12~24小时，得到浆液，PEODME、EC、锂盐的质量比为45-60:0.02-0.04:0.07-0.12；
步骤三、将步骤二制备的浆液涂覆在玻璃板上，真空烘烤，得到聚合物复合固体电解质膜。
7.根据权利要求6所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤一中所述有机溶剂为无水乙醇、甲醇、异丙醇、正丁醇和丁二醇中的一种，真空烘烤温度为55~65℃，时间为2~4小时，冻干时间为4~8小时，搅拌速度80~160转/分钟，时间为30~60分。
8.根据权利要求6所述的一种高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤三中浆液涂覆厚度为50~250μm，真空烘烤温度为70~90℃，时间为12~24小时。
9.根据权利要求6所述的一种的高韧性的PEODME复合固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤二中还包括向混合液中无机固体电解质和/或高电导率材料；其中，无机固体电解质经步骤一有机溶剂冲洗，真空烘烤，冻干后使用；
无机固体电解质与PEODME的质量比为0.01-0.04；
高电导率材料与PEODME的质量比为0.005-0.009。
10.一种含有如权利要求1-5任一所述的高韧性的PEODME复合固体电解质膜或如权利要求6-9任一所述的制备方法制备的高韧性的PEODME复合固体电解质膜的固体锂电池。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05117522A (ja) * 1991-10-30 1993-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子固体電解質
JPH05325990A (ja) * 1991-07-25 1993-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高分子固体電解質及びその製造方法
DE102006055770A1 (de) * 2005-12-17 2007-06-28 Gores, Heiner Jakob, Dr. Elektrolyt zur Verwendung in elektrochemischen Zellen
JP2008310981A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Kagawa Industry Support Foundation リチウムイオンポリマー電池
CN103094643A (zh) * 2011-10-27 2013-05-08 三星电子株式会社 用于锂空气电池的电解质及包括其的锂空气电池
CN103608949A (zh) * 2011-06-13 2014-02-26 日东电工株式会社 非水电解质蓄电装置用隔膜及非水电解质蓄电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3678152B1 (en) * 2017-08-31 2022-09-21 Showa Denko K.K. Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05325990A (ja) * 1991-07-25 1993-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高分子固体電解質及びその製造方法
JPH05117522A (ja) * 1991-10-30 1993-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子固体電解質
DE102006055770A1 (de) * 2005-12-17 2007-06-28 Gores, Heiner Jakob, Dr. Elektrolyt zur Verwendung in elektrochemischen Zellen
JP2008310981A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Kagawa Industry Support Foundation リチウムイオンポリマー電池
CN103608949A (zh) * 2011-06-13 2014-02-26 日东电工株式会社 非水电解质蓄电装置用隔膜及非水电解质蓄电装置
CN103094643A (zh) * 2011-10-27 2013-05-08 三星电子株式会社 用于锂空气电池的电解质及包括其的锂空气电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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锂离子电池非水电解质中的Li~+迁移特性;赵吉诗;王莉;何向明;姜长印;万春荣;;化学进展(10);全文 *

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