專利名稱：固態(tài)電解質(zhì)的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于ー種電解質(zhì)及其制備方法，且特別是有關(guān)于ー種固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子二次電池(以下簡(jiǎn)稱鋰電池)具有工作電壓高、能量密度大、重量輕巧、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已大量運(yùn)用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品以及部分高功率產(chǎn)品中。一般來說，鋰電池中可使用液態(tài)或固態(tài)電解質(zhì)。液態(tài)電解質(zhì)雖具有較高的離子傳導(dǎo)率，但液態(tài)成分容易滲漏，而導(dǎo)致電池漏液的問題。此外，為了有效封裝液態(tài)電解質(zhì)，可能必須使用更復(fù)雜的封裝結(jié)構(gòu)，因此難以有效地縮小此類鋰電池的尺寸。相較之下,使用固態(tài)電解質(zhì)的薄膜鋰電池(又稱固態(tài)薄膜電池，solid thin filmbattery)則無漏液之虞，使用上安全性較高。此外，固態(tài)薄膜電池的厚度僅約1-20 μ m，因此可依需求制成任何尺寸與外形。再者，固態(tài)薄膜電池的功率密度高、循環(huán)充放電次數(shù)可達(dá)數(shù)千次又可于高溫環(huán)境下充放電。正因?yàn)楣虘B(tài)薄膜電池具有以上特性，目前已將其運(yùn)用于IC卡、軟性電子產(chǎn)品(flexible electronic devices)以及生醫(yī)產(chǎn)品等需要薄型可撓式電源的領(lǐng)域中。在固態(tài)薄膜電池的研發(fā)領(lǐng)域中，主要的目標(biāo)包括提高固態(tài)電解質(zhì)的能量密度與充放電循環(huán)性以及提升固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度與最終產(chǎn)品的可靠度。然而，以上這些性質(zhì)彼此間可能互相沖突；舉例來說，在追求高能量密度的過程中，往往必須犧牲固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度。有鑒于此，相關(guān)領(lǐng)域急需提出一種新穎的固態(tài)電解質(zhì)，其能夠兼具合宜的離子傳導(dǎo)率與機(jī)械強(qiáng)度。此外，亦需要一種新穎的固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其能夠有效率地制造出適當(dāng)?shù)墓虘B(tài)電解質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明內(nèi)容g在提供本掲示內(nèi)容的簡(jiǎn)化摘要，以使閱讀者對(duì)本掲示內(nèi)容具備基本的理解。此發(fā)明內(nèi)容并非本掲示內(nèi)容的完整概述，且其用意并非在指出本發(fā)明實(shí)施例的重要/關(guān)鍵組件或界定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明之一方面是關(guān)于一種固態(tài)電解質(zhì)的制備方法。此方法可在相對(duì)低溫(約40-1200C )的條件下，在相對(duì)較短的時(shí)間(不超過約48小時(shí))內(nèi)，制得所需的固態(tài)電解質(zhì)。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，上述方法包含以下步驟。首先，將重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽溶于溶劑中，此溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇。在約40-120°C的成膜溫度下將成膜溶液干燥至多約48小吋，以得到溶劑含量小于約50wt %的固態(tài)電解質(zhì)。 本發(fā)明之另一方面是關(guān)于一種可撓式充電電池的制備方法。此方法可在相對(duì)低溫(約40-120°C)的條件下，在相對(duì)較短的時(shí)間(不超過約48小吋)內(nèi)，制得具有合宜機(jī)械強(qiáng)度的可撓式充電電池。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，上述方法包含以下步驟。首先，將重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽溶于溶劑中，此溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇。將成膜溶液施覆于可撓式基材的上、下表面上，并在成膜溫度約40-120°C下將其干燥最多約48小時(shí)，以得到溶劑含量小于約70wt%的ー固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層。分別在上述固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的上、下表面上形成一正電極層與ー負(fù)電極層。本發(fā)明的另一方面是關(guān)于一種固態(tài)電解質(zhì)，其系使用本發(fā)明上述方式/實(shí)施例所述的方法所制得。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，此固態(tài)電解質(zhì)包含重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽，且其抗拉強(qiáng)度為約I. 4-2. 5kgf/mm2、在室溫下的導(dǎo)電度為約10_6-10_2S/cm。
在參閱下文實(shí)施方式后，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可輕易了解本發(fā)明的基本精神及其它發(fā)明目的，以及本發(fā)明所采用的技術(shù)手段與實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式為了使本掲示內(nèi)容的敘述更加詳盡與完備，下文針對(duì)了本發(fā)明的實(shí)施方式與具體實(shí)施例提出了說明性的描述；但這并非實(shí)施或運(yùn)用本發(fā)明具體實(shí)施例的唯一形式。實(shí)施方式中涵蓋了多個(gè)具體實(shí)施例的特征以及用以建構(gòu)與操作這些具體實(shí)施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其它具體實(shí)施例來達(dá)成相同或均等的功能與步驟順序。本發(fā)明的一方面是關(guān)于一種固態(tài)電解質(zhì)的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的原理與精神，采用低溫化學(xué)法(約40-120°C)，藉由選用適當(dāng)?shù)娜軇﹣碇苽涑赡と芤海蚨梢源蠓s短成膜時(shí)間(不超過48小吋)；同時(shí)，藉由選擇適當(dāng)?shù)娜軇┡c控制成膜條件，可以得到具有合宜機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電度的固態(tài)電解質(zhì)。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，上述方法包含制備成膜溶液與干燥成膜等步驟，茲分述如下。在制備成膜溶液的部分，可將重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽溶于溶劑中，此溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇。聚こ烯醇是ー種高分子材料，其分子量會(huì)影響膜材(即，固態(tài)電解質(zhì))的成膜條件(包含成膜溫度與成膜時(shí)間)與膜材的機(jī)械強(qiáng)度(如，抗拉強(qiáng)度)。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，聚こ烯醇的分子量為約20，000-186, OOODa :較佳為約80，000-100, OOODa0基本上，在本方法中可使用各種適當(dāng)?shù)匿圎}，但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，具有較低晶格能的鋰鹽有助于提升膜材的離子傳導(dǎo)率。因此，在本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例中，可采用過氯酸鋰(LiClO4),四氟硼酸鋰(LiBF4),六氟磷酸鋰(LiPF6),六氟砷酸鋰(LiAsF6)、三氟甲烷磺酸鋰(LiCF3SO3)或溴化鋰(LiBr)等鋰鹽。此外，在其它實(shí)施例中，亦可采用兩種以上前述鋰鹽的混合物。一般來說，鋰鹽的含量越高，所得到的固態(tài)電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)率也會(huì)較佳。然而，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)提高鋰鹽比例時(shí)，在成膜過程中，膜材內(nèi)會(huì)出現(xiàn)白色混濁物，且膜材表面因成膜不均勻而出現(xiàn)撓曲、不平整的現(xiàn)象；這可能是肇因于鋰鹽濃度過高破壞了聚こ烯醇高分子主體的結(jié)晶性。此外，當(dāng)進(jìn)ー步提升鋰鹽比例吋，則可能難以形成膜材。因此，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，聚こ烯醇與鋰鹽的重量比應(yīng)為約I : O. I至約I : 5;較佳為約I :0.5至約I : 2。具體來說，聚こ烯醇與鋰鹽的重量比可為約I : O. 1、1 O. 2,1 O. 3,1 0.4、I O. 5,1 0.6,1 O. 7,1 0.8,1 0.9,1 1、1 I. Ul I. 2,1 I. 3,1 1.4、I I. 5,1 1.6,1 I. 7,1 1.8,1 1.9,1 2、1 2. Ul 2. 2,1 2. 3,1 2.4、I 2. 5,1 2.6,1 2. 7,1 2.8,1 2.9,1 3、1 3. Ul 3. 2,1 3. 3,1 3.4、I 3. 5,1 3.6,1 3. 7,1 3.8,1 3.9,1 4、1 4. Ul 4. 2,1 4. 3,1 4.4、I 4. 5,1 4.6,1 4. 7,1 4.8,1 4.9 或 I : 5。此外，試驗(yàn)結(jié)果顯示，相較于現(xiàn)有技術(shù)所使用的其它有機(jī)溶劑(如下文對(duì)照例中所用的ニ甲亞砜)，此處選用水或水/こ醇來做為溶剤，能夠有效降低成膜時(shí)間，且可以得 到具有適當(dāng)機(jī)械強(qiáng)度的膜材。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例，可以僅利用水作為溶液(即，水こ醇的重量比為I : O)。在其它實(shí)施例中，可以利用水和こ醇混合，以做為溶劑，且水こ醇的重量比可為約 I : 0.1、1 O. 2,1 O. 3,1 O. 4,1 O. 5,1 O. 6,1 O. 7,1 0.8、I 0.9,1 1、1 I. Ul I. 2,1 I. 3,1 1.4,1 I. 5,1 1.6,1 I. 7,1 1.8、I I. 9 或 I : 2。在一任選的實(shí)施例中，可根據(jù)以下步驟來制備成膜溶液，但本發(fā)明不限于此?？蓪⒅亓堪俜直葹榧s5-20wt%的該聚こ烯醇溶于所選用的溶劑中，以制得聚こ烯醇溶液。此外，可將鋰鹽溶于所選用的溶劑中，以制得體積摩爾濃度為約O. 5-2M的鋰鹽溶液。而后，將分別制備的聚こ烯醇溶液與鋰鹽溶液混合，以得到成膜溶液。在制備聚こ烯醇溶液時(shí)，可選擇性地加熱此溶液系統(tǒng)，以促進(jìn)聚こ烯醇的溶解。一般來說，將約500ml的溶液系統(tǒng)在約80°C下加熱約2小吋，即可實(shí)質(zhì)溶解其中的聚こ烯醇。此外，在混合分別制備的聚こ烯醇溶液與鋰鹽溶液時(shí)，可選擇性地?cái)嚢枵麄€(gè)溶液系統(tǒng)，以利其中各組成分混合均勻。當(dāng)然，此時(shí)亦可適度地加熱此溶液系統(tǒng)。在實(shí)際操作上，可將成膜溶液施覆于適當(dāng)?shù)牡撞?如，不銹鋼板材或下文所述的可撓式基材)上，并以適當(dāng)?shù)姆绞郊訜岣稍镏?。舉例來說，可將成膜溶液連同底材放置于約40_120°C烘箱中，以利成膜溶液干燥。在本發(fā)明ー實(shí)施例中，可利用真空度約76cmHg的真空烘箱(vacuum oven)來進(jìn)行此ー步驟，但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明實(shí)施例中，施覆于膜材上的的成膜溶液厚度約50-500 μ m ;較佳為約100-250 μ mD此外，由于在制備成膜溶液的過程中，可能會(huì)攪拌成膜溶液，但在攪拌的過程中，可能會(huì)產(chǎn)生氣泡，而這些氣泡會(huì)影響成膜溶液的成膜性。在此種情形中，于進(jìn)行干燥成膜步驟之前，可先將成膜溶液靜置一段時(shí)間，以待氣泡逸散。一般來說，將成膜溶液放在大氣環(huán)境中約5-10分鐘，即可實(shí)質(zhì)上消除其中的氣泡。成膜條件(包含成膜溫度與成膜時(shí)間)通常是取決于所用的溶劑種類與用量以及所欲之膜材含水率(溶劑含量)等因素。此外，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，成膜條件會(huì)影響膜材的機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電度。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，適當(dāng)?shù)某赡囟葹榧s40_120°C ;較佳為約60-100°C ;其實(shí)施例如 40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115 或 120°C。此外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在上述成膜溫度下，可在48小時(shí)內(nèi)將膜材的溶劑含量降低至約50%或更低。事實(shí)上，在某些實(shí)施例中，僅需約3-5小時(shí)，即可達(dá)到此一目的。適當(dāng)?shù)某赡r(shí)間為不超過48小時(shí)，較佳為約2-24小時(shí)；其實(shí)施例為約O. 5、I、I. 5、2、2· 5、3、
3.5、4、4· 5、5、5· 5、6、6· 5、7、7· 5、8、8· 5、9、9· 5、10、10. 5、11、11. 5、12、12. 5、13、13. 5、14、14.5,15,15.5,16,16. 5,17,17. 5,18,18. 5,19,19. 5,20,20. 5,21,21. 5,22,22. 5,23,23. 5、24,24.5,25,25.5,26,26.5,27,27.5,28,28.5,29,29.5,30,30.5,31,31.5,32,32.5、33、33.5,34,34.5,35,35. 5,36,36. 5,37,37. 5,38,38. 5,39,39. 5,40,40. 5,41,41. 5,42,42. 5、43,43. 5,44,44. 5,45,45. 5,46,46. 5,47,47. 5 或 48 小時(shí)。此外，所欲的膜材含水率(溶劑含量)，通常是取決于此膜材的應(yīng)用用途以及與其搭配使用的材料；因此，基本上只要成膜溶液足以形成膜狀材料即可，故在此實(shí)施方式中將所欲膜材(即，固態(tài)電解質(zhì))的溶劑含量限定為50%以下。本發(fā)明的另一方面是關(guān)于一種固態(tài)電解質(zhì)，其系使用本發(fā)明上述實(shí)施方式/實(shí)施例所述的方法所制得，此ー固態(tài)電解質(zhì)兼具了合宜的機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電度。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，此固態(tài)電解質(zhì)包含重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽，且其抗拉強(qiáng)度為約I. 4-2. 5kgf/mm2、在室溫下的導(dǎo)電度為約10_6-10_2S/cm。同樣地，固態(tài)電解質(zhì)的溶劑含量是取決于其應(yīng)用以及與其搭配使用的材料，且利用上述方法制得的膜材需要經(jīng)過后續(xù)制程方可應(yīng)用，其膜材的溶劑含量可能還會(huì)變動(dòng)；因而在本方式中并未特別限定固態(tài)電解質(zhì)的溶劑含量。舉例來說，此處所提出的固態(tài)電解質(zhì)膜材可用以制備固態(tài)電池或可撓式電容(又稱超級(jí)電容)。以固態(tài)薄膜電池為例，若采用過渡金屬氧化物作為電極材料，則固態(tài)電解質(zhì)的溶劑含量在30%以下較為妥適，又以20%以下更佳；若采用鋅-氧化錳為電極材料，則固態(tài)電解質(zhì)的溶劑含量以30-40%為宜。至于在超級(jí)電容中，所需的膜材溶劑含量通常會(huì)高于固態(tài)電池，因此膜材的溶劑含量通常在50%以下即可；然實(shí)際的膜材溶劑含量，同樣也會(huì)受到所選用的電極材料所影響。當(dāng)可理解，此處所述的膜材溶劑含量與其應(yīng)用，僅在說明本發(fā)明的固態(tài)電解質(zhì)的應(yīng)用方式，而非用以限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明之另一方面是關(guān)于一種可撓式充電電池的制備方法。此方法利用了上述制備固態(tài)電解質(zhì)的原理與精神，因而可以在可撓式基材上形成兼具合宜機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電度的固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層，以進(jìn)ー步提升可撓式充電電池的相關(guān)效能。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，上述方法包含制備成膜溶液、施覆成膜溶液、干燥成膜以及形成電極層等步驟，茲分述如下。首先，在制備成膜溶液的部分，可將重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與鋰鹽溶于溶劑中，此溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇。當(dāng)可理解，上文所述的制備成膜溶液的材料選擇與配比以及相關(guān)步驟，同樣適用于本實(shí)施方式中，此處為求簡(jiǎn)潔不再贅述。接著，將成膜溶液施覆于可撓式基材的上、下表面上?？衫萌魏芜m當(dāng)?shù)募夹g(shù)來進(jìn)行此ー步驟，舉例來說，可利用噴涂(spray coating)、刮刀涂布(knife coating)、滾筒涂布(roller coating)、旋轉(zhuǎn)涂布(spinning coating)、浸潰涂布(dip coating)、簾式涂布(,curtain coatingノ 專。此外，在不同的實(shí)施例中，在施覆成膜溶液時(shí)，可視所使用的技術(shù)或需求，而同時(shí)或先后在可撓式基材的上、下表面上施覆成膜溶液。又，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，施覆于上、下表面的成膜溶液厚度分別為約50-500 μ m ;較佳為約100-250 μ m。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可使用適當(dāng)?shù)目椢镒鳛榇颂幩龅目蓳鲜交摹Ｒ话銇碚f，利用織物作為可撓式基材的充電電池又可稱為織物電池。此外，可藉由選擇具有較佳機(jī)械強(qiáng)度的材料作為可撓式基材，以進(jìn)ー步提升固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層以及可撓式充電電池的機(jī)械強(qiáng)度。舉例來說，在一實(shí)施例中，可使用玻璃纖維織物作為可撓式基材。其后，在約40-120°C的成膜溫度下，將可撓式基材連同成膜溶液一起干燥最多約48小時(shí)，以得到溶劑含量小于約70wt%的固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層。同樣地，上文針對(duì)干燥方式、條件的詳細(xì)說明，亦適用于本實(shí)施方式，此處不予贅述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，干燥后所得的固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的厚度為約100-1000 μ m ;較佳為約 200-500 μ m。需注意，在本實(shí)施方式中，要利用固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層來制備可撓式充電電池，為了顧及后續(xù)制程的可行性以及產(chǎn)物的效能，在此步驟中，將固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層溶劑含量降低至約70%以下即可。在干燥成膜步驟之后，分別在上述固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的上、下表面上形成正電極層與負(fù)電極層。舉例來說，可先利用適當(dāng)?shù)牟牧闲纬烧姌O層與負(fù)電極層，并將固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層夾設(shè)于此ニ電極層之間，而后再進(jìn)行熱壓合步驟將各材料層壓合，即可得到此處所述的可撓式充電電池。在進(jìn)行熱壓合步驟時(shí)，固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層中所含的溶劑可能會(huì)揮發(fā)/蒸發(fā)，因而可進(jìn)一歩降低最終固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的含水率。當(dāng)注意到，此處所述的熱壓法僅為制備可撓式充電電池的一種技術(shù)手段而已；本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可對(duì)其做簡(jiǎn)單的修飾或利用適當(dāng)?shù)木确椒?，而利用此處提出的固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層來制備可撓式充電電池；這些方法都屬于本發(fā)明的范圍。如上文所述，此處提出的固態(tài)電解質(zhì)亦可用以制備可撓式電容。舉例來說，同樣可以利用織物作為可撓式基材以制得固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層，并利用其制成織物電容。此處所述的特性的織物電池和/或織物電容單獨(dú)或結(jié)合起來，可應(yīng)用于民生用紡織品(如，衣著、家飾等)與產(chǎn)業(yè)用紡織品(如，戶外布膜、智能型紡織品等)領(lǐng)域，甚至可和可攜式/行動(dòng)式電子組件結(jié)合而應(yīng)用于軟性顯示器、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、醫(yī)療器材等各種產(chǎn)業(yè)，是ー種極具發(fā)展性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。為了了解此處所提出的固態(tài)電解質(zhì)制備方法與固態(tài)電解質(zhì)的成膜條件與成膜后的機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電度，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例中提出的方法制備了不同的固態(tài)電解質(zhì)，并分析其相關(guān)特性，茲將部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果分述如下。實(shí)驗(yàn)ー在本系列實(shí)驗(yàn)中，將平均分子量約88，OOODa的聚こ烯醇溶于不同溶劑中，以制得IOwt %的聚こ烯醇溶液。其后，將聚こ烯醇溶液涂布至底材上，并放置于約60°C的真空烘箱中進(jìn)行干燥成膜。表一摘要整理了各實(shí)驗(yàn)例與對(duì)照例(以ニ甲亞砜(dimethyl sulfoxide,下稱DMSO)為溶劑)所用的溶劑種類、成膜時(shí)間以及膜材的溶劑含量與抗拉強(qiáng)度。表一
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，包含以下步驟 制備一成膜溶液，該成膜溶液包含聚こ烯醇、鋰鹽與一溶剤，其中該溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇，且該聚こ烯醇與該鋰鹽的重量比為約I : O. I至約I : 5;以及 干燥該成膜溶液，以得到溶劑含量小于約50wt%的ー固態(tài)電解質(zhì)，其系在成膜溫度約40-120°C下進(jìn)行最多約48小時(shí)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法,其中該聚こ烯醇的分子量為約20，000-186,OOODa0
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該鋰鹽為過氯酸鋰(LiClO4)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、六氟砷酸鋰(LiAsF6),三氟甲烷磺酸鋰(LiCF3SO3),溴化鋰(LiBr)或前述鋰鹽的任意組合。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中制備該成膜溶液的步驟包含以下步驟 制備ー聚こ烯醇溶液，其系將重量百分比為約5-20wt%的該聚こ烯醇溶于該溶劑中； 制備ー鋰鹽溶液，其系將體積摩爾濃度為約O. 5-2M的該鋰鹽溶于該溶劑中；以及 將該聚こ烯醇溶液與該鋰鹽溶液混合，以得到該成膜溶液。
5.一種可撓式充電電池的制備方法，包含以下步驟 制備一成膜溶液，該溶液包含聚こ烯醇、鋰鹽與一溶剤，其中該溶劑為重量比為約I : O至約I : 2的水和こ醇，且該聚こ烯醇與該鋰鹽的重量比為約I : O. I至約I : 5; 將該成膜溶液施覆于一可撓式基材的上、下表面上，并干燥該成膜溶液，以得到溶劑含量小于約70wt%的ー固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層，其系在成膜溫度約40-120°C下進(jìn)行最多約48小時(shí)；以及 分別在該固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的上、下表面上形成一正電極層與ー負(fù)電極層，以制得該可撓式充電電池。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該固態(tài)電解質(zhì)/可撓式基材復(fù)合層的ー厚度小于等于約500 μ m。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該可撓式基材為ー織物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該織物為ー玻璃纖維織物。
9.一種固態(tài)電解質(zhì)，其系利用如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法所制成，且包含重量比為約I : O. I至約I : 5的聚こ烯醇與ー鋰鹽，其中該固態(tài)電解質(zhì)的抗拉強(qiáng)度為約I.4-2. 5kgf/mm2,且在室溫下的導(dǎo)電度為約l(T6-l(T2S/cm。
10.如權(quán)利要求9所述的固態(tài)電解質(zhì)，其中 該聚こ烯醇的分子量為約20，000-186, OOODa,以及 該鋰鹽為過氯酸鋰(LiClO4)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、六氟砷酸鋰(LiAsF6),三氟甲烷磺酸鋰(LiCF3SO3),溴化鋰(LiBr)或前述鋰鹽的任意組合。
全文摘要
在此揭示固態(tài)電解質(zhì)的制備方法。制備包含聚乙烯醇、鋰鹽與溶劑的成膜溶液，其中溶劑為重量比約1∶0至約1∶2的水和乙醇，且聚乙烯醇與鋰鹽的重量比為約1∶0.1至約1∶5。在約40-120℃的成膜溫度下干燥上述成膜溶液，以得到溶劑含量小于約50wt％的固態(tài)電解質(zhì)。
文檔編號(hào)C08J5/18GK102646845SQ20121002641
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者何文賢, 江啟圣, 蔡淳博, 邱國(guó)峰, 陳柏州 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所