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专利号: 2009101907388
申请人: 比亚迪股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种凝胶聚合物电解质,所述凝胶聚合物电解质由聚硅氧烷、锂盐有机溶液和层状双金属氢氧化物复合而成,所述聚硅氧烷具有如下结构:R1-(CH2)m-[Si(R2R3)-O]i-Si(R2R3)-(CH2)n-R4其中,R2、R3各自独立地为H、C1-3的脂肪族烷基或C1-3的脂肪族烷氧基;R1为-OCOCR5=CR6、-CH(OCOCR5=CR6)2或-C(OCOCR5=CR6)3,R4为-OCOCR7=CR8、-CH(OCOCR7=CR8)2或-C(OCOCR7=CR8)3,其中R5-R8选自H或C1-3的脂肪族烷基;m、n为1-4的整数,i为1-15的整数。

2.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,所述聚硅氧烷具有如下结构:

3.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,所述层状双金属氢氧化物

2+ 3+ y- 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+

的化学组成通式为M 1-xM x(OH)2A x/y,M 为二价金属离子Mg 、Zn 、Ni 、Fe 、Co 中的一

3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ y- - 2-种;M 为三价金属离子Al 、Cr 、Fe 、V 、Co 、Ga 、Ti 中的一种;A 为阴离子NO3、SO4 、

2- 3+

CO3 中的一种,x为三价金属离子M 的摩尔分数,且0.2≤x≤0.4,y为阴离子的电荷数。

2+ 2+ 3+ 3+ y-

4.根据权利要求3所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,M 为Mg ,M 为Al ,A 为-NO3。

5.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,所述锂盐有机溶液为将锂盐溶解于有机溶剂中形成的溶液,所述锂盐为LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiBOB、LiN(SO2CF3)2、LiCF3SO3、LiN(SO2CF2CF3)2中的一种。

6.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,以100重量份的锂盐为基准,有机溶剂的用量为500-1500重量份。

7.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质,其特征在于,以100重量份的锂盐有机溶液为基准,层状双金属氢氧化物的含量为0.5-10重量份,聚硅氧烷的含量为1-5重量份。

8.一种权利要求1所述的凝胶聚合物电解质的制备方法,包含以下步骤:

1)将锂盐溶解于有机溶剂中,得到锂盐有机溶液;

2)往锂盐有机溶液中加入层状双金属氢氧化物,搅拌至层状双金属氢氧化物被锂盐有机溶液剥离;

3)往步骤2)的混合物中加入聚硅氧烷,分散均匀得到层状双金属氢氧化物改性的聚硅氧烷电解质;所述聚硅氧烷具有如下结构:R1-(CH2)m-[Si(R2R3)-O]i-Si(R2R3)-(CH2)n-R4其中,R2、R3各自独立地为H、C1-3的脂肪族烷基或C1-3的脂肪族烷氧基;R1为-OCOCR5=CR6、-CH(OCOCR5=CR6)2或-C(OCOCR5=CR6)3,R4为-OCOCR7=CR8、-CH(OCOCR7=CR8)2或-C(OCOCR7=CR8)3,其中R5-R8选自H或C1-3的脂肪族烷基;m、n为1-4的整数,i为1-15的整数;

4)热处理,得到所述凝胶聚合物电解质。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,以100重量份的锂盐有机溶液为基准,层状双金属氢氧化物的含量为0.5-10重量份,聚硅氧烷的含量为1-5重量份。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,以100重量份的锂盐为基准,有机溶剂的用量为500-1500重量份。

11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤2)中搅拌的速度为500-3000rpm,搅拌时间为0.5-3天;步骤3)中分散的温度为25-35℃,分散时间为6-24小时;步骤4)中热处理的温度为60-100℃,热处理的时间为2-8小时。

12.一种聚合物电池,该聚合物电池包括正极、负极、隔膜和凝胶聚合物电解质,所述凝胶聚合物电解质位于正极和负极之间,其特征在于,所述凝胶聚合物电解质为权利要求1-7中任意一项所述的凝胶聚合物电解质。

13.根据权利要求12所述的聚合物电池,其特征在于,所述凝胶聚合物电解质的含量为10-25克/安时。

14.根据权利要求12所述的聚合物电池,其特征在于,所述隔膜为无纺布;所述无纺布的纤维直径为100-10000nm,孔隙率为40-70%,厚度为10-25μm。