本申請(qǐng)屬于電池材料,具體涉及一種復(fù)合電解質(zhì)及制備方法、二次電池。
背景技術(shù):
1、聚合物一般指相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)幾千到幾百萬(wàn)的化合物,因其聚合反應(yīng)所具有的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其適于存儲(chǔ)電解液。
2、但是,由于聚合物無(wú)法有效留存電解液,所以在聚合物構(gòu)成電池時(shí),如果遺失的電解液較多,則會(huì)影響電池性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種復(fù)合電解質(zhì),提高了電解質(zhì)保留能力,以至少部分地解決上述技術(shù)問(wèn)題的方式。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面,提供一種復(fù)合電解質(zhì),包括:基質(zhì)、電解液和介孔顆粒。其中,基質(zhì),至少由聚合物制成;電解液,至少包括堿性溶液;介孔顆粒,至少由介孔材料制成;其中,所述電解液和所述介孔顆粒分散在所述基質(zhì)中。
3、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氨酯、聚己內(nèi)酯或聚環(huán)氧乙烷的一種或多種。
4、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述堿性溶液至少包括氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液的一種或多種。
5、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述介孔材料包括介孔二氧化硅、介孔碳材料、介孔金屬氧化物或介孔非氧化物陶瓷中的一種或多種。
6、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述介孔顆粒與所述聚合物的質(zhì)量比的取值范圍為1%至9%。
7、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述復(fù)合電解質(zhì)為凝膠。
8、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面,提供一種復(fù)合電解質(zhì)的制備方法,包括:提供介孔顆粒;提供電解液;提供聚合物;使所述介孔顆粒、所述電解液及所述聚合物結(jié)合以制得所述復(fù)合電解質(zhì)。其中,所述復(fù)合電解質(zhì),包括:基質(zhì),至少由聚合物制成;電解液,至少包括堿性溶液;介孔顆粒,至少由介孔材料制成;其中,所述電解液和所述介孔顆粒分散在所述基質(zhì)中。
9、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述提供所述介孔顆粒,包括:由介孔材料與模板劑反應(yīng)以得到中間顆粒;在預(yù)設(shè)加熱溫度下對(duì)所述中間顆粒加熱預(yù)設(shè)加熱時(shí)長(zhǎng)以去除所述模板劑獲得所述介孔顆粒。
10、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述介孔材料包括介孔二氧化硅、介孔碳材料、介孔金屬氧化物或介孔非氧化物陶瓷中的一種或多種。
11、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述模板劑至少包括十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨的一種或多種。
12、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述預(yù)設(shè)加熱溫度的取值范圍為550℃至700℃。
13、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述預(yù)設(shè)加熱時(shí)長(zhǎng)的取值范圍為3h至5h。
14、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述使所述介孔顆粒、電解液及聚合物結(jié)合以制得所述復(fù)合電解質(zhì),包括:將聚合物溶解至所述電解液以獲得前驅(qū)體。
15、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氨酯、聚己內(nèi)酯或聚環(huán)氧乙烷的一種或多種。
16、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中所述使所述介孔顆粒與所述前驅(qū)體混合以制得所述復(fù)合電解質(zhì),還包括:將所述介孔顆粒與所述前驅(qū)體混合以得到待混溶液;在預(yù)設(shè)混合條件下將所述待混溶液進(jìn)行混合以獲得混合產(chǎn)物;在預(yù)設(shè)冷凍條件下將所述混合產(chǎn)物進(jìn)行冷凍以獲得聚后產(chǎn)物;將所述聚后產(chǎn)物解凍以獲得所述復(fù)合電解質(zhì)。
17、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述預(yù)設(shè)混合條件包括:混合溫度的取值范圍為60℃至120℃,混合時(shí)間的取值范圍為100min至200min。
18、可選的,在本申請(qǐng)一些實(shí)施方式中,所述預(yù)設(shè)冷凍條件包括:冷凍時(shí)間的取值范圍為5h至48h。
19、根據(jù)本申請(qǐng)的第三方面,提供一種二次電池,包括負(fù)極、正極、隔膜、電解質(zhì),其中,所述電解質(zhì)包括上述的復(fù)合電解質(zhì),或所述電解質(zhì)包括上述的制備方法制備的復(fù)合電解質(zhì)。
20、在本申請(qǐng)所提供的實(shí)施方式中,復(fù)合電解質(zhì)是通過(guò)在攪拌或超聲條件下使介孔顆粒、電解液及聚合物分散成凝膠態(tài)。該復(fù)合電解質(zhì)具有較好的電解液保液率,改善金屬二次電池的循環(huán)壽命和倍率性能,提高了電池的電化學(xué)性能以及穩(wěn)定性。
21、控制介孔顆粒與聚合物的質(zhì)量比,使介孔顆粒在基質(zhì)中分散,基質(zhì)形成穩(wěn)定的孔洞機(jī)構(gòu),從而提高電解液的保液能力,改善電池的穩(wěn)定性。
22、本申請(qǐng)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
1.一種復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氨酯、聚己內(nèi)酯或聚環(huán)氧乙烷的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,所述堿性溶液至少包括氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,所述介孔材料包括介孔二氧化硅、介孔碳材料、介孔金屬氧化物或介孔非氧化物陶瓷中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,所述介孔顆粒與所述聚合物的質(zhì)量比的取值范圍為1%至9%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電解質(zhì),其特征在于,所述復(fù)合電解質(zhì)為凝膠。
7.一種復(fù)合電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于,包括:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法,其特征在于,包括:
12.一種二次電池,包括負(fù)極、正極、隔膜、電解質(zhì),其特征在于,所述電解質(zhì)包括權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電解質(zhì),或所述電解質(zhì)包括權(quán)利要求7至11任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的復(fù)合電解質(zhì)。