[发明专利]一种温度敏感型聚合物电解质及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种温度敏感型聚合物电解质及其制备方法和应用，所述温度敏感型聚合物电解质的制备方法如下：在剧烈搅拌条件下，将含有电解质的水相组分稳定分散于油相组分中形成乳浊液，然后在持续强搅拌和充惰性气体的条件下升温进行反相悬浮聚合反应即得所述温度敏感型聚合物电解质；所述水相组分和油相组分的体积比为0.1～1.0：1。本发明通过反相悬浮聚合法反应得到了一种温度敏感型聚合物电解质，该电解质绿色环保且能够可逆循环；将其应用于电化学储能器件中可有效解决一直阻碍高比能量密度和高功率储能器件商业化广泛应用的安全性问题。

技术领域

本发明涉及电化学储能器件能源领域，尤其涉及一种温度敏感型聚合物电解质及其制备方法和应用。

背景技术

在互联网信息技术迅猛发展推动下，便携式各类电子产品如智能手机、平板电脑、笔记本电脑和数码相机等不断更新换代，随着生产技术和制造工艺的不断突破和改进，未来这些电子产品必将朝着更加微型化、轻质化、柔性化方向发展。与此同时，这些多实用功能特性便携式电子产品的能源输出核心——电化学储能器件也必将逐渐向着实现轻薄且柔性、高比能量、高比功率、绿色可再生、长循环寿命的目标方向继续研究与开发，也以便使其适用于更多的应用领域，满足高品质生活的应用需求，如电动汽车、混合染料汽车、脉冲电源设备、电站变流以及铁路系统等。

然而，电化学储能器件应用领域的快速扩展，尤其是在能量储存性能方面向更高比能量输出和更高比功率转化的能源动力发展，对储能器件提出了越来越高的技术挑战，特别值得关注的是储能器件的安全性。在日常生产和生活使用中，由于人为的不合理方式电化学储能器件难免会处在不安全的状态下，如过充电、过放电、短路、机械磨损、高温储存与运输。在这些人为形式的滥用条件下，电化学储能器件内部活泼电极和电解液物质之间容易继续发生复杂的化学放热反应以致在狭小器件腔体内温度升高，反过来又继续加速反应进行，迅速形成“雪崩”式的热失控，从而导致储能器件结构损坏，如电解液分解和金属电极熔化，甚至可能出现储能器件冒烟、着火、爆炸、乃至人员受伤等情况。据查阅资料，目前有关于储能器件引起的安全性事故报道仍屡见不鲜，如手机充电爆炸、电脑电池烧损和电动汽车着火，这也就是现有的大容量储能器件在安全性方面尚无法满足储能领域的应用要求的关键问题所在，从而严重阻碍了储能器件的商业化生产与应用。

因此，为了电化学储能器件适用于更广泛的应用领域，在不断追求更高比能量密度和高比功率输出的储能要求时，目前亟待解决的问题是发展新型的安全性保护技术，提高储能器件的使用安全性。目前，针对如何解决电化学储能器件的安全性问题，有不少研究学者分别从电极材料、电解质物质、器件结构与制造等不同方面着手探索与研究，同时也在一定程度上有效克服了储能器件的不安全性问题，使研制的新型电化学储能器件得以在不同能量密度需求领域广泛应用。但由于以往应用的解决方案常以降低电解质离子电导率或室温外电路电导率作为妥协，而且还存在一定的漏电现象和循环寿命短问题，储能器件未能做到绿色环保和快速可逆的安全使用。

随着技术与产业化的发展，研发一种既能达到绿色环保又能可逆循环的电解质，对于指导提高电化学储能器件的使用安全性，进一步继续开发轻薄且柔性、高比能量、高比功率、绿色可再生、长循环寿命的新型储能器件具有极大的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种温度敏感型聚合物电解质。

本发明通过反相悬浮聚合法反应得到了一种温度敏感型聚合物电解质，该电解质绿色环保且能够可逆循环；将其应用于电化学储能器件中可有效解决一直阻碍高比能量密度和高功率储能器件商业化广泛应用的安全性问题。

本发明的另一目的在于提供上述温度敏感型聚合物电解质在电化学储能器件中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种温度敏感型聚合物电解质，所述温度敏感型聚合物电解质的制备方法如下：