[发明专利]多层凝胶电解质复合物及其应用于锂离子电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种多层凝胶电解质复合物及其应用于锂离子电池的制备方法。其特征在于将具有锂离子导电性的聚合物涂覆在锂离子电池电极表面，再通过注入含有不饱和酯类单体、低分子量聚合物、交联剂、热引发剂、非水电解液的凝胶电解液，经过热聚合反应和间歇热压处理，形成多层凝胶电解质复合物的互穿网络型结构，使锂离子电池不仅具有较好的电极/电解质结合强度，而且具有较好的循环寿命，负极表面的金属锂沉积也得到一定的抑制。

主权项

1、一种多层凝胶电解质复合物，其特征在于：多层凝胶电解质复合物由正极附着层/凝胶电解质层/负极附着层所组成；电极附着层是具有锂离子导电性的聚合物材料，包括以下一种或多种的均聚物或共聚物：聚丙烯酸锂、聚甲基丙烯酸锂、聚乙二醇锂，聚苯醚磺酸锂，数均分子量为4,000～80,000，其使用前选用有机溶剂醇类、酮类中的一种或多种配制成重量百分比为10～90％的凝胶，凝胶电解质层的配方组成包括：不饱和双键的酯类单体、其中含不饱和酯类单体的均聚物或共聚物和/或低分子量聚氧化乙烯的低分子量聚合物、交联剂、热引发剂和含锂盐的非水电解液。其中各组分的重量百分比含量为：不饱和酯类单体：0～20％；低分子量聚合物：0～20％；交联剂：1～15％；热引发剂：0.01～3％；非水电解液：75～90％；其中锂盐浓度为0.1～1.5M；上述不饱和酯类单体和低分子量聚合物的浓度不能同时为零；其中不饱和酯类单体是下述结构中的任一种：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、以及改性的乙烯基硅氧烷，低分子量聚合物是上述不饱和酯类单体中任一种的均聚物或任2～3种的共聚物，采用本体聚合物或溶液聚合的方法制得一定分子量的聚合物，或选用商品化的聚氧化乙烯，上述低分子量聚合物的数均分子量应低于80,000，交联剂选用以下结构中的一种：聚乙二醇(200)双丙烯酸酯、丙氧基化(3)甘油三丙烯酸酯、乙氧基化(4)双酚A二丙烯酸酯，热引发剂选用下面物质中的至少一种：过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯，含锂盐的非水电解液，其锂盐为下面锂盐中的至少一种：LiPF6、LiBF4、LiN(SO2CF3)2、LiAsF6；采用以下非水有机溶剂中的一种或多种配制成非水电解液：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、碳酸亚乙烯酯。