[发明专利]一种高导电率的聚合物电解质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种高导电率的聚合物电解质及其制备方法。

背景技术

目前，全球范围内面临着传统化石能源日趋枯竭的能源危机以及日益严重的环境问题。因此，发展新能源，建立高效、清洁、经济、安全的能源体系迫在眉睫。由于锂电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、可快速充放电等优点，成为不可替代的优良储能设备。锂电池自20世纪90年代初由Sony公司正式商业化以来发展非常迅速，已成为目前在手机、笔记本电脑和数码相机等小型数码电子产品上最常见的主流储能器件。然而，传统锂电池采用的液态电解质，具有易挥发、易燃、易爆等缺点，具有重大安全隐患。随着锂离子电池向大型动力电源应用领域如纯电动汽车、航空航天及大型储能等方面的迅速发展，电池的容量和能量密度不断增大，其电流倍率和功率密度也不断提高，应用可谓越来越广泛，从而使锂电池的安全问题日趋突出。

另一方面，聚合物电解质电池具有安全性能好、能量密度高、工作温度区间广、循环寿命长等优点而得到了广泛的认可，是锂离子电池领域的研究热点。

到目前为止，锂离子电池常用的聚合物电解质主要包括：聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧乙烯、聚氧丙烯等。可是这些聚合物都有一定的缺点，例如聚氧乙烯、聚氧丙烯虽然可以用来作为全固态聚合物电解质，然而，低的离子电导率限制了它们的应用。可以说，目前没有电导率、电化学稳定性及界面稳定性等各方面性能均令人满意的聚合物电解质。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种高导电率的聚合物电解质及其制备方法，本发明提供的聚合物电解质为固态，在安全性高的同时其导电率高。

本发明的高导电率的聚合物电解质，该电解质由溶解有锂盐的聚碳酸酯与基底聚合物混合而成，其中，溶解有锂盐的聚碳酸酯作为基体，其为导电组分；基底聚合物为支撑体。

如上所述的高导电率的聚合物电解质，所述锂盐分散在所述聚碳酸酯基体内，所述基底聚合物与溶解有锂盐的聚碳酸酯的质量比为1:9-9:1，所述聚碳酸酯中锂盐的含量为。所述基底聚合物与溶解有锂盐的聚碳酸酯的质量比尤其优选1:9-1:1；所述基底聚合物与溶解有锂盐的聚碳酸酯的质量比特别优选1:9-1:5，所述基底聚合物与溶解有锂盐的聚碳酸酯的质量比更为优选1:9-1:4。

根据如上所述的高导电率的聚合物电解质，所述聚碳酸酯为聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯或聚碳酸亚乙烯酯中的一种或几种。

根据如上所述的高导电率的聚合物电解质，所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种。

根据如上所述的高导电率的聚合物电解质，所述基底聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)、、聚丙烯腈、聚乙烯醇中的一种或几种。

根据如上所述的高导电率的聚合物电解质，所述聚合物电解质还含有1-50wt%的无机填料和/或快离子导体。