CN117335001A - 离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于固态电解质材料制备技术领域,具体涉及一种离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质及其制备方法。通过将含有氟原子的单体与含硅氧烷的单体共聚制备含氟硅氧烷聚合物,作为制备固态电解质的成分之一,提高固态电解质对高电压正极的适应性和安全性能。同时,向体系中加入锂盐和无机纳米材料使得该复合电解质具有高的离子电导率。本发明制得了可以匹配高电压正极材料并且离子电导率高的复合固态电解质材料,可以适用于电子终端设备、智能电网等各种储能系统。
Description
技术领域
本发明属于固态电解质材料制备技术领域,具体涉及一种离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质及其制备方法。
背景技术
目前提高锂二次电池能量密度的方法主要有使用高比容量负极材料和高压正极材料的锂离子电池。近年来,锂离子正极材料如LiCoPO4、Li2CoPO4F、LiNi0.5Mn1.5O4及富锂正极材料xLi2MnO3-(1-x)LiMO2(M=Ni,Co,Mn)等由于具有较高的比容量和工作电压平台及良好的倍率性能,近年来发展迅速。
目前商用的锂离子电池电解质主要是有机碳酸酯基电解液,其在工作电压达到4.5V(vs.Li+/Li)以上时,就会发生剧烈的氧化分解反应,致使锂电池的脱嵌锂过程无法正常进行,这就使得高电压电极材料难以发挥高比容量和高电压平台的优势。而且,有机碳酸酯类电解液存在易泄露、易燃烧、易爆炸等安全问题,限制了该类电解质的进一步应用。因此,为了解决电解液存在的电压平台低和安全性能差的问题,急需开发更加安全和具有更高电压平台的聚合物电解质体系,代替传统锂离子电池中的液态碳酸酯电解质和隔膜,从而构建只有高电压正极、锂负极和聚合物电解质三部件的高电压聚合物锂金属电池。
近些年,有关聚硅氧烷类电解质的报道逐渐增多,研究发现聚硅氧烷类聚合物电解质除了具有无毒、生物相容性好、玻璃转化温度低、分子柔韧性好以及化学稳定性高等优点外,还具有较高的热稳定性,使得聚硅氧烷类电解质在高温下稳定、不易燃,大幅度提高了锂离子电池的安全性能。而且硅氧烷主链中的醚氧基团具有良好的传递锂离子的能力,使得其在室温下具有较高的电导率(>10-4S/cm)。不过聚硅氧烷类电解质的电化学窗口难以突破5V(vs.Li+/Li),难以匹配高电压正极材料,而且在离子电导率方面,目前依然还未突破室温下离子电导率大于10-3S/cm这一门槛,使得聚硅氧烷类聚合物电解质在离子电导率方面依然无法与液态电解质相媲美。
为了改善这一问题,在硅氧烷聚合物中引入氟原子有望解决聚合物电解质存在的电压窗口窄、离子电导率低和安全隐患等问题。氟原子具有电负性大、原子半径小和极化率低的特点,使得在化合物中引入-F键可以增强化合物的吸电子能力,从而使得氟代化合物具有高的电化学稳定性和不易燃性等优点。而且氟原子的引入,还有助于在电极表面生成钝化膜(即固态电解质界面膜SEI),其主要成分为含C-F键的化合物和LiF,其中LiF具有大的带隙、低的Li+扩散能垒和高表面能,使得该氟化SEI膜能够有效阻挡电子的穿透以及促进Li+的快速扩散,从而减少电极与电解液之间的副反应。但是聚合物在室温下结晶度较高,分子链段运动性较差,所以单一聚合物电解质在室温下的离子电导率不太理想。
目前,关于无机填料对于聚合物电解质离子电导率的改善作用存在两种理论:Wzorek认为无机填料的官能团可以通过路易斯酸碱相互作用与电解质中的阴离子络合,通过促进锂盐的解离来提高体系中的自由锂离子数目;Croce则认为无机填料通过阻碍聚合物中链段的局部重组,通过降低聚合物结晶度的调整来促进链段运动。除了能够增加聚合物电解质的电导率,无机填料的复合能够通过聚合物之间相互作用,而扩宽聚合物的电化学窗口并且其增加机械强度。颗粒尺寸较大或者团聚可能会阻塞锂离子的传输通道,而纳米尺寸的填料具有更高的比表面积,因而更有利于复合电解质离子传导性能的提高。复合固态电解质虽然结合了有机物-无机物的优点,但传统的无机填料仍存在掺杂比例高、工艺制备复杂、离子电导率低等缺点。并且随着对能量密度要求的提高,很多电解质的抗氧化性能低,无法满足高压正极的匹配要求。并且固态电解质与电极之间的相容性差,很容易造成锂枝晶的生长与界面阻抗的增大,严重影响电池的充放电性能与循环寿命。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种在室温下离子电导率高并且对高电压正极材料适应性好的氟硅聚合物复合固态电解质及其制备方法,不但解决了液态电解质易挥发、泄露等存在的安全隐患问题,还提高了电解质的工作电压平台,使其更加适应高电压正极材料。同时制备过程中,加入锂盐和纳米纤维材料,使得制备的氟硅聚合物复合固态电解质解决了单一聚合物室温下结晶度高引起的离子电导率不理想的问题,实现了在室温下也拥有较高的离子电导率,并且成本低、无污染、高效环保、能量密度高,可广泛应用于电子终端设备、高效储能、新能源汽车等领域。
本发明采用如下技术方案:
具备离子电导率高、耐高电压的氟硅聚合物复合固态电解质由含氟双官能度的多元醇单体、含硅氧烷单体通过逐步聚合的方法,进而加入锂盐和无机活性材料制得,其反应方程式为:
+锂盐+无机材料/纳米纤维→氟硅聚合物复合材料
其中:R1=
R2=CH3或C3H6X,X=Cl、Br、I中的一种;n=8-15。
离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的具体制备方法步骤如下:
(1)将含氟原子双官能度的多元醇与含硅氧烷的单体混合,溶于有机溶剂中,再加入对苯甲磺酸催化剂,在回流温度80-90℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1。
其中,含氟原子双官能度的多元醇为2,2'-[氧双[(1,1,2,2-四氟-2,1-乙二基)氧基]]双[2,2-二氟乙醇]、六氟戊二酸、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇中的一种;含硅氧烷的单体为卤丙基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷,其中,卤元素是Cl、Br、I中的一种。
含氟原子双官能度的多元醇和含硅氧烷的单体的摩尔比为3∶1。
催化剂对苯甲磺酸的用量为含硅氧烷单体质量的0.40wt%。
有机溶剂为N-N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。
(2)将锂盐与步骤(1)中的F-1按一定质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下磁力搅拌20-30min使其混合均匀,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;
锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)中的一种,锂盐与F-1的质量比为1-2∶7。
溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈中的一种。
(3)将具有高离子电导率的无机活性材料与步骤(2)中的F-2按一定质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下机械搅拌20-30min使其混合均匀,制得含锂和无机活性材料的氟硅聚合物复合材料F-3;
无机活性材料为Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(LLZTO)、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)、70Li2S-29P2S5-1P2O5(LPOS)中的一种,其与F-2的质量比为1-4∶9。
溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈中的一种。
(4)将具有一定力学性能的纳米纤维与步骤(3)中的F-3按一定质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下机械搅拌20-30min使其混合均匀,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4。
溶剂为铜氨、铜乙二氨、硫氰酸钙中的一种。
纳米纤维是羧甲基纤维素(CMC)、聚苯胺纳米纤维、聚吡咯纳米纤维中的一种,其与F-3的质量比为1-4∶9。
(5)将制备的F-4成膜,获得电解质膜。
成膜方式是溶液浇铸法、旋涂法、延流法中的一种。
有益效果:
(1)通过氟/硅单体的酯交换反应得到的聚合物与锂盐和无机活性材料三者协同作用,不仅可以实现室温下高的离子电导率,且可以更好的适应高电压正极材料,很大程度上提高电解质与电极的匹配性。
(2)引入含氟基团,提高了电解质的抗氧化性能,使其电化学窗口增加到5.3V,完全满足高压体系的要求。
(3)通过引入无机材料进一步提高电解质的抗氧化性能和机械性能。
(4)纳米纤维具有更高的比表面积,更有利于复合电解质离子传导性能的提高,从而避免由于限制阴离子运动性而导致离子电导率过低,且使二次电池在使用方面的安全性能得到进一步提高。。
(5)本发明制备的固态电解质膜热分解温度达到300℃以上,可以很好的在高温下进行工作。
附图说明:
图1为实施例1的LSV测试图。
图2为对照例2的LSV测试图。
图3为实施例1制备的固态电解质膜的热重分析曲线。
图4为对照例1制备的固态电解质膜的热重分析曲线。
图5为实施例1与对照例2制备的锂-锂电池计算锂离子迁移数,其中,图5.a为对照例2,图5.b为实施例1。
图6为实施例1与对照例1制备的NCM622锂金属电池的循环容量图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机活性材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
表1不同温度下的离子电导率
25℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | |
实施例1 | 1.28x10-5S cm-1 | 2.3x10-5S cm-1 | 6.5x10-5S cm-1 | 1.0x10-4S cm-1 |
对照例1 | 0.7x10-5S cm-1 | 1.8x10-5S cm-1 | 5.2x10-5S cm-1 | 8.4x10-5S cm-1 |
实施例2
取6.00g六氟戊二酸加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机陶瓷材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例3
取6.00g 2,2'-[氧双[(1,1,2,2-四氟-2,1-乙二基)氧基]]双[2,2-二氟乙醇]加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机陶瓷材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例4
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机陶瓷材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例5
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的70Li2S-29P2S5-1P2O5(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机陶瓷材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例6
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机陶瓷材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的聚苯胺纳米纤维(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例7
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(3g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机活性材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
实施例8
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含锂和无机活性材料的氟硅聚合物复合材料F-3;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(2g)加入到F-3中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;将F-4浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
对照例1
取6.00g 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入溶于20ml N-N-二甲基甲酰胺的1.00g氯丙基三甲氧基硅烷,再加入0.004g的对苯甲磺酸催化剂,控制回流温度在85℃下反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到F-1(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到F-2中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-3;将F-3浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
对照例2
取1.00g氯丙基三甲氧基硅烷加入到装有温度计、搅拌器、液滴漏斗、冷凝装置并且抽真空通氮气反复处理三次的50ml三口烧瓶中,加入20ml N-N-二甲基甲酰胺。取1.00g溶于10ml乙腈溶液的双三氟甲烷磺酰亚胺锂加入到烧瓶中(3.50g)中,在50℃下搅拌30min,制得含有锂盐的硅氧烷电解质;将溶于15ml乙腈溶液的Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(2g)粉体加入到烧瓶中,在50℃下搅拌30min,制得含无机陶瓷材料的硅氧烷电解质;将溶于10ml铜氨溶液的羧甲基纤维素(3g)加入到烧瓶中,在50℃下搅拌30min,制得含纳米纤维的无氟硅氧烷聚合物复合材料;将复合材料浇铸到聚四氟乙烯板上,并在65℃下在手套箱中真空烘干24小时至无溶剂残留,获得电解质膜。
表2不同电解质在室温下的离子电导率
表3不同电解质的抗氧化性能
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:所述制备方法步骤如下:
(1)将含氟原子双官能度的多元醇与含硅氧烷的单体混合,溶于有机溶剂中,加入对苯甲磺酸催化剂,在80-90℃回流反应15h,制得含氟硅氧烷聚合物F-1;
(2)将锂盐与步骤(1)中的F-1按质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下磁力搅拌20-30min使其混合均匀,制得含有锂盐的氟硅聚合物复合材料F-2;
(3)将具有高离子电导率的无机活性材料与步骤(2)中的F-2按质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下机械搅拌20-30min使其混合均匀,制得含锂和无机活性材料的氟硅聚合物复合材料F-3;
(4)将纳米纤维与步骤(3)中的F-3按质量比加入到溶剂中,体系在40-50℃下机械搅拌20-30min使其混合均匀,制得含纳米纤维的氟硅聚合物复合材料F-4;
(5)将制得的F-4制备成固态电解质薄膜。
2.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述含氟原子双官能度的多元醇为2,2'-[氧双[(1,1,2,2-四氟-2,1-乙二基)氧基]]双[2,2-二氟乙醇]、六氟戊二酸、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,1-戊二醇中的一种;含硅氧烷的单体为卤丙基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷,卤元素是Cl、Br、I中的一种。
3.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述含氟原子双官能度的多元醇和含硅氧烷的单体的摩尔比为3∶1;有机溶剂为N-N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种;催化剂对苯甲磺酸的用量为含硅氧烷单体质量的0.40wt%。
4.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(1)得到的氟硅聚合物的结构通式如下:
其中,R1=
R2=CH3或C3H6X;X=Cl、Br、I中的一种;n=8-15。
5.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)中的一种,锂盐与F-1的质量比为1-2∶7。
6.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(2)、步骤(3)所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈中的一种。
7.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的无机活性材料为Li6.4La3Zr1.4Tao.6O12(LLZTO)、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)、70Li2S-29P2S5-1P2O5(LPOS)中的一种,其与F-2的质量比为1-4∶9。
8.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的溶剂为铜氨、铜乙二氨、硫氰酸钙中的一种;纳米纤维为羧甲基纤维素(CMC)、聚苯胺纳米纤维、聚吡咯纳米纤维中的一种,其与F-3的质量比为1-4∶9。
9.如权利要求1所述的离子电导率高、对高电压正极适应性好的氟硅聚合物复合电解质的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述的成膜方式为溶液浇铸法、旋涂法、延流法中的一种。
10.一种如权利要求1-10任一项所述方法制备的氟硅聚合物电解质。
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