[发明专利]用于锂空气电池的电解质及包括其的锂空气电池

权利要求书

1.锂空气电池，包括：

其中锂离子能嵌入和能脱嵌的负极；

锂离子传导固体电解质膜；和

使用氧气作为正极活性物质的正极，

其中在所述锂离子传导固体电解质膜和所述正极之间包括电解质，所述电解质包括锂离子传导聚合物、由下式1表示的化合物和锂盐：

式1

其中R₁和R₆各自独立地表示氢原子、硝基、氨基、卤素原子、氰基、羧基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、或者取代或未取代的C3-C20碳环基团；

R₂-R₅各自独立地表示氢原子、硝基、氨基、羟基、卤素原子、氰基、羧基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧基羰基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C20碳环基团、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、或者取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基；和

n在1-20范围内。

2.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导聚合物为亲水性基体聚合物。

3.权利要求2的锂空气电池，其中所述亲水性基体聚合物各自为选自如下的一种或多种：氧化烯聚合物、亲水性丙烯酸类聚合物、和亲水性甲基丙烯酸类聚合物。

4.权利要求1的锂空气电池，其中所述式1的化合物各自包括：

其各自为氢原子或C1-C10烷基的R₁和R₆；

其各自为氢原子或C1-C10烷基的R₂-R₅；和

n在1-8的范围内。

5.权利要求1的锂空气电池，其中所述式1的化合物为四甘醇二甲醚(CH₃O-(CH₂CH₂O)₄-CH₃)。

6.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导聚合物为基于氧化烯的聚合物。

7.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导聚合物的浓度在1-90重量份的范围内，基于100重量份的在所述电解质中的所述式1的化合物。

8.权利要求1的锂空气电池，其中所述电解质进一步包括选自非质子溶剂和水的一种或多种。

9.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂盐的浓度在0.1-70重量份的范围内，基于所述式1的化合物和所述锂离子传导聚合物的100重量份的总重量。

10.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导固体电解质膜设置在所述负极和所述正极之间，并形成在所述负极的一个表面上。

11.权利要求1的锂空气电池，其中所述电解质的一部分或全部浸渍在所述正极中。

12.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导固体电解质膜包括选自无机材料和固体聚合物电解质组分的一种或多种。

13.权利要求1的锂空气电池，其中所述锂离子传导固体电解质膜为玻璃-陶瓷固体电解质、或者所述玻璃-陶瓷固体电解质和固体聚合物电解质的堆叠结构。

14.权利要求1的锂空气电池，其中在所述负极和所述锂离子传导固体电解质膜之间进一步包括第二电解质。

15.权利要求14的锂空气电池，其中所述第二电解质为包括非水溶剂和锂盐的液体电解质、无机固体电解质膜、固体聚合物电解质膜、或其组合。

16.权利要求1的锂空气电池，其中在所述锂离子传导固体电解质膜和所述正极之间进一步设置隔板。

17.权利要求1的锂空气电池，其中所述正极包括多孔碳材料。

18.权利要求1的锂空气电池，其中所述电解质为通过在40-80℃范围内的温度下混合所述锂离子传导聚合物、所述式1的化合物和所述锂盐得到的产物。