[发明专利]一种电解质材料及其制备方法、固体电解质及电池

说明书

本发明公开一种电解质材料及其制备方法、固体电解质及电池，涉及电池技术领域，以在保证电池性能的前提下，提高电池的安全性能。所述电解质材料包括可与金属离子进行配位的基体，所述基体内掺杂有冠醚配合物，所述冠醚配合物的配体为冠醚配体，中心离子为金属离子。所述固体电解质包括上述技术方案所提的电解质材料。本发明提供的电解质材料及其制备方法、固体电解质及电池用于固体电池中。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解质材料及其制备方法、固体电解质及电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。其具有较高的能量密度、良好的循环性能、无记忆效应等特点，成为近几年来研究者们关注的焦点。

然而，由于锂资源匮乏导致锂离子电池成本一直居高不下，且有抬头的趋势。为了降低锂离子电池的制作成本，人们开始研究开发以钠、镁、铝等低成本元素的二次电池，尤其是铝离子电池储量高、得失电子数多、成本低等优势成为替代锂离子电池的新型电池，但是，这些电池通常使用易燃易爆的有机碳酸酯类电解液作为有机电解质溶液，使得电池有可能出现有机电解质溶液泄漏，甚至因此而导致爆炸并引起火灾，因此，如何提高电池的安全性称为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解质材料及其制备方法、固体电解质及电池，以在保证电池性能的前提下，提高电池的安全性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种电解质材料，该电解质材料包括可与金属离子进行配位的基体，所述基体内掺杂有冠醚配合物，所述冠醚配合物的配体为冠醚配体，中心离子为金属离子。

与现有技术相比，本发明提供的电解质材料包括的基体内掺杂有冠醚配合物，而基体可与金属离子进行配位，这使得在电场作用下，冠醚配合物分子所含有的金属离子可从冠醚配体中脱离，然后迁移到另一个冠醚配体的配位点并与之发生配位，或者迁移到基体分子的配位点并与之发生配位，如此往复使得金属离子在电场的作用下完成迁移，因此，相对于现有技术，本发明提供的电解质材料的金属离子动力学扩散能力大幅增加，可满足固体电解质的导电需要，因此，本发明提供的电解质材料可制作成固体电解质应用于电池中，以在保证电池性能的前提下，避免电池发生漏液或发生不安全事故。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的电解质材料的制备方法，包括：

控制金属离子盐和冠醚配体发生配位反应，获得冠醚配合物；

将所述冠醚配合物分散在可与金属离子进行配位的基体中，获得电解质材料。

与现有技术相比，本发明提供的电解质材料的制备方法的有益效果与上述技术方案所述的电解质材料的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明还提供了一种固体电解质，该固体电解质包括上述所述的电解质材料。

与现有技术相比，本发明提供的固体电解质的有益效果与上述技术方案所述的电解质材料的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明还提供了一种电池，该电池包括上述技术方案所述的固体电解质。

与现有技术相比，本发明提供的电池的有益效果与上述技术方案所述的固体电解质的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的电解质材料的制备方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的电解质材料的制备方法的流程图二；

图3为本发明实施例提供的电解质材料的制备方法的流程图三。

具体实施方式