[发明专利]一种可逆温度响应型智能电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可逆温度响应型智能电池，包括可逆温敏型聚膦腈类衍生物。本发明提供的可逆温度响应型智能电池内部中包含具有可逆温度敏感特征的聚膦腈类衍生物。该电池具有可逆的、温度响应特性，可以实时地感知电池内部或外部环境的温度变化并做出相应的响应措施，一方面实现对电池的温度智控功能、调节其性能，另一方面可以提高该可逆温度响应型智能电池的安全性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种可逆温度响应型智能电池及其制备方法。

背景技术

近年来，科技和社会的快速发展使得人们对电子器件的人性化设计和安全高效的运作等方面的要求越来越高，不断涌现出如智能眼镜、智能窗户、人工智能、智能家居等新概念产品，因此器件智能化变得越来越重要。理所当然，作为重要储能器件的电池也不例外，其智能化势在必行。

智能储能装置的概念源自于“智能材料”的概念，即对来自装置本身的内部环境或装置外部环境的物理或化学变化具有感知能力、并且针对环境的变化能采取相应对策的储能装置。构建智能储能器件的关键在于选择合适的智能材料，要求智能材料既具有智能性(如自修复、电致变色、形状记忆、温度敏感等特征)又与装置本身的储能原理、结构及材料等各方面具有较好的相容性。目前研究的智能储能器件的类型主要包括自愈合型、形状记忆型、电致变色型、压力敏感型以及温度敏感型等。其中，温度敏感型智能储能器件的研究最为广泛，具有温度“开关”效应。其基本原理是：通过在储能器件中引入温度敏感智能材料，构建温度敏感型智能储能器件，实现温度调控器件性能的目的。因此，寻找合适的温度敏感智能材料是制备温敏性智能电池的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种可逆温度响应型智能电池及其制备方法，本发明提供的可逆温度响应型智能电池为温度敏感型智能储能器件，可以实现温度调控器件性能的目的，另一方面可以提高该可逆温度响应型智能电池的安全性能。

本发明提供了一种可逆温度响应型智能电池，包括可逆温敏型聚膦腈类衍生物。

优选的，所述可逆温敏型聚膦腈类衍生物选自具有式I所示结构的线性聚膦腈类衍生物和式II所示结构的环状聚膦腈类衍生物中的一种或多种：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈独立的选自式III或式IV的结构，

其中，x选自1～20的正整数，n、m、p和q独立的选自0～10的整数；

R₉、R₁₀和R₁₁独立的选自C1～C12的直链烷基或支链烷基。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈相同。

优选的，所述可逆温敏型聚膦腈类衍生物选自具有式V～式XV结构的化合物中的一种或多种：

优选的，所述可逆温敏型聚膦腈类衍生物的重均分子量M_W的范围为10²～10⁸。

优选的，所述可逆温敏型聚膦腈类衍生物与电池内部的集流体、电极层、电极材料、电解液和隔膜中的一种或多种电池结构进行复合，得到复合物，以所述复合物的质量百分比计，所述聚膦腈类衍生物的含量为0.01％～200％。