国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      凝膠聚合物電解質(zhì)和包括其的鋰二次電池的制作方法

      文檔序號:12514366閱讀:183來源:國知局
      凝膠聚合物電解質(zhì)和包括其的鋰二次電池的制作方法與工藝
      相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2014年10月2日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.10-2014-0133469以及于2015年10月1日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.10-2015-0138643的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種凝膠聚合物電解質(zhì)和包括其的二次電池。
      背景技術(shù)
      :隨著對移動設(shè)備的技術(shù)開發(fā)和需求的增加,對作為能源的二次電池的需求急劇增加。在這些二次電池中,具有高能量密度和高電壓的鋰二次電池已被商業(yè)化并廣泛使用。鋰金屬氧化物被用作鋰二次電池的正極活性材料,并且鋰金屬、鋰合金、結(jié)晶碳或無定形碳、或碳復(fù)合物被用作負(fù)極活性材料。通過將所述活性材料涂敷在集電器上至合適的厚度以及長度、或者以膜的形式涂敷活性材料本身,并用隔膜(其為絕緣體)卷繞或堆疊該所得物以形成電極組,再將所得電極組置于罐或者類似的容器中,然后向其中注入液體電解質(zhì)來制造二次電池。作為用于如利用電化學(xué)反應(yīng)的電池和雙層電容器等電化學(xué)裝置的電解質(zhì),在本領(lǐng)域中主要使用液態(tài)電解質(zhì),特別是將鹽溶解于非水有機(jī)溶劑中的離子導(dǎo)電有機(jī)液體電解質(zhì)。然而,當(dāng)使用如上所述液態(tài)電解質(zhì)時,電極材料會降解,并且有機(jī)溶劑非常容易揮發(fā),而且,諸如由于周圍溫度以及電池自身溫度的升高而引起的燃燒等穩(wěn)定性問題可能發(fā)生。特別地,由于在充電和放電過程中碳酸酯有機(jī)溶劑分解和/或有機(jī)溶劑和電極之間的副反應(yīng)以致在鋰二次電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體,因而鋰二次電池具有電池厚度膨脹的問題,并且這種反應(yīng)在高溫存儲期間得到加速,以致氣體產(chǎn)生的量增加。如上所述持續(xù)產(chǎn)生的氣體引起電池的內(nèi)部壓力增加,并且引起電池中的特定表面的中心變形,例如正方形電池沿特定方向膨脹,并且由于電池內(nèi)部電極表面的粘附性的局部差異,導(dǎo)致在整個電極表面不能發(fā)生同樣的電極反應(yīng)的問題。因此,不可避免地導(dǎo)致電池性能和安全性的下降。通常,電池安全性依照以下順序增加:液體電解質(zhì)<凝膠聚合物電解質(zhì)<固體聚合物電解質(zhì),但是電池性能以同樣的順序降低。由于較差的電池性能,使用固體聚合物電解質(zhì)的電池到目前為止尚未商業(yè)化。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:技術(shù)問題鑒于如上所述,本發(fā)明致力于提供一種凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物和包括其的鋰二次電池,所述組合物能夠通過在液體電解質(zhì)中包括混合化合物來增強(qiáng)電池容量性能以及增強(qiáng)電池壽命。技術(shù)方案本發(fā)明的一個實(shí)施方式提供了一種凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,包括液體電解質(zhì)溶劑、鋰鹽、聚合引發(fā)劑、以及第一化合物和第二化合物的混合化合物。所述第一化合物可以是包括聚乙二醇作為官能團(tuán)的胺類化合物,所述第二化合物可以是環(huán)氧類化合物。本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供了一種鋰二次電池,包括正極、負(fù)極、隔膜和凝膠聚合物電解質(zhì),其中所述凝膠聚合物電解質(zhì)通過凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物進(jìn)行聚合來形成。凝膠聚合物電解質(zhì)可以包括由以下化學(xué)式1和2所示的寡聚物。[化學(xué)式1]在本發(fā)明中,n和m各自為1至20的整數(shù),R1至R5各自獨(dú)立地為氫或-CO(CH2)3COO-(CH2CH2O)x-CH3,x為1至100的整數(shù),并且R1至R5中的至少3個或更多個為-CO(CH2)3COO-(CH2CH2O)x-CH3。[化學(xué)式2]在本發(fā)明中,a為1至100的整數(shù)。有益效果通過包括第一化合物和第二化合物的混合化合物,其中第一化合物是包括聚乙二醇作為官能團(tuán)的胺類化合物,而第二化合物是環(huán)氧類化合物,本發(fā)明的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物在用于鋰二次電池時表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫可存儲性,并且能夠通過容易地引起跳躍現(xiàn)象(hoppingphenomenon)而增強(qiáng)電池容量性能以及增強(qiáng)電池壽命。附圖說明圖1是示出在使用凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物時鋰離子遷移原理的圖;圖2是示出在實(shí)施例5至7中制成的二次電池于高溫存儲后的厚度增幅的圖。具體實(shí)施方式下文中,將對本發(fā)明進(jìn)行更為細(xì)致地描述,以便闡明本發(fā)明。在本說明書和權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語或用語并不應(yīng)限制性地解讀為常規(guī)或字典定義,而應(yīng)基于發(fā)明人為了以最為可行的方式描述本發(fā)明而可以合適地定義術(shù)語概念的原則將其解讀為相應(yīng)于本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的含義和概念。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,包括液體電解質(zhì)溶劑、鋰鹽、聚合引發(fā)劑、以及第一化合物和第二化合物的混合化合物,其中第一化合物是包括聚乙二醇作為官能團(tuán)的胺類化合物,第二化合物是環(huán)氧類化合物第一化合物可以具體地是包括乙二醇的聚亞胺,并且其實(shí)例可以包括聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)等。另外,第二化合物可以是具有兩個或更多個環(huán)氧基團(tuán)的聚乙二醇,其實(shí)例可以包括聚乙二醇二縮水甘油醚等。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,通過在混合化合物中包括含有聚乙二醇官能團(tuán)的第一化合物,凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的溶解度得以增加,并且混合化合物可以穩(wěn)定地固定并存在于凝膠聚合物電解質(zhì)內(nèi)部的凝膠結(jié)構(gòu)上,并通過向其中混合包括環(huán)氧類化合物的第二化合物,后述的圖1所示的跳躍現(xiàn)象更容易實(shí)現(xiàn)。因此,由聚合反應(yīng)產(chǎn)生的凝膠聚合物電解質(zhì)的離子遷移率得以增加,并且輸出性能可以得到增強(qiáng)。可以以相對于凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物總重量的1重量%至15重量%,具體地,3重量%至12重量%,更具體地,4重量%至10重量%的量包括第一化合物。當(dāng)以相對于凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物總重量的1重量%或更大包括第一化合物時,凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的凝膠化可以更順利地完成,并且由于高溫存儲性能的增強(qiáng)而使得電池厚度的增加可在高溫存儲期間降低。當(dāng)含量具體為3重量%,更具體為4重量%時,這一趨勢更為顯著。另外,當(dāng)以相對于凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物總重量的15重量%或更少包括第一化合物時,可以防止由于含量過量引起的電池電阻的增加,同時表現(xiàn)出增強(qiáng)凝膠化和上述的高溫存儲性能。第一化合物和第二化合物的重量比可以為1:0.2至0.6,特別是1:0.25至0.5。當(dāng)?shù)谝换衔锖偷诙衔餄M足1:0.2至0.6的重量比時,凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的凝膠化可以更順利地完成,并且由于高溫存儲性能得以增強(qiáng)而使得電池厚度的增加可能降低,并且跳躍現(xiàn)象更容易實(shí)現(xiàn),因此,由聚合反應(yīng)產(chǎn)生的凝膠聚合物電解質(zhì)的離子遷移率得以增加,并且可增強(qiáng)輸出性能。另外,根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,當(dāng)在凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物中包括混合化合物時,由于從正極溶出的金屬離子與混合化合物鍵合,因此金屬在負(fù)極中的析出可能減少,這與使用一般的液體電解質(zhì)時,從正極溶出的金屬離子在負(fù)極中析出的情況不同。因此,鋰二次電池的充電和放電效率可以得到增強(qiáng),并且可以表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。而且,當(dāng)在鋰二次電池中使用包括具有官能團(tuán)的單體的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物時,泄漏的風(fēng)險小并且具有阻燃性能,這導(dǎo)致電池穩(wěn)定性的增強(qiáng)。可以以相對于凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物總重量的0.1重量%至10重量%,優(yōu)選0.5重量%至5重量%包括第一化合物和第二化合物的混合化合物。當(dāng)以小于0.1重量%包括混合化合物時,難以獲得凝膠化,因此難以表現(xiàn)出凝膠聚合物電解質(zhì)的特性,而當(dāng)以大于10重量%包括混合化合物時,單體過量導(dǎo)致電阻的增加,因此,電池性能可能下降。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,可聚合單體可以通過混合第一化合物和第二化合物并在30℃至100℃的溫度范圍內(nèi)使其反應(yīng)2分鐘至12小時來制備。在本發(fā)明中,具有官能團(tuán)的單體和支化單體的含量比可以為1:18至1:75的重量比,但并不局限于此。在該凝膠聚合物電解質(zhì)中,鋰離子的尺寸較小并且直接遷移相對簡單,而且,如圖1所示,使用跳躍(hopping)現(xiàn)象的遷移在液體電解質(zhì)中容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電解質(zhì)用組合物中所包括的可離子化鋰鹽的實(shí)例可以包括但不限于選自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、CF3SO3Li、LiC(CF3SO2)3和LiC4BO8所組成的群組中的任意一種,或者兩種以上這些物質(zhì)的混合物。另外,作為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式所使用的液體電解質(zhì)溶劑,可以沒有限制地使用通常用于鋰二次電池的液體電解質(zhì)中的溶劑,例如醚、酯、酰胺、直鏈碳酸酯、環(huán)狀碳酸酯等,其可以單獨(dú)使用或作為兩種以上這些物質(zhì)的混合物使用。其中,可以典型地包括碳酸酯化合物,例如環(huán)狀碳酸酯、直鏈碳酸酯或其混合物。環(huán)狀碳酸酯化合物的具體實(shí)例可以包括選自由碳酸乙烯酯(EC),碳酸丙烯酯(PC),碳酸1,2-丁烯酯,碳酸2,3-丁烯酯,碳酸1,2-戊烯酯,碳酸2,3-戊烯酯,碳酸亞乙烯酯及其鹵化物所組成的群組中的任意一種,或者兩種以上這些物質(zhì)的混合物。此外,直鏈碳酸酯化合物的具體實(shí)例可以包括但不限于選自由碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)和碳酸乙丙酯(EPC)所組成的群組中的任意一種,或者兩種以上這些物質(zhì)的混合物。特別地,在碳酸酯類液體電解質(zhì)溶劑中,環(huán)狀碳酸酯的碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯可以優(yōu)選地使用,因為它們是高粘度的有機(jī)溶劑并且具有高介電常數(shù),因此有利于在液體電解質(zhì)中解離鋰鹽,并且以合適的比例將低粘度和低介電常數(shù)的直鏈碳酸酯(如碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯或碳酸二甲酯)混合到該環(huán)狀碳酸酯中是更優(yōu)選的,因為其能夠制備具有高電導(dǎo)率的液體電解質(zhì)。此外,作為液體電解質(zhì)溶劑中的酯,可以使用選自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、γ-己內(nèi)酯、α-戊內(nèi)酯和ε-己內(nèi)酯所組成的群組中的任意一種、或者兩種以上這些物質(zhì)的混合物。然而,所述酯并不局限于此。在本發(fā)明中,本領(lǐng)域已知的常規(guī)聚合引發(fā)劑可以用作聚合引發(fā)劑。聚合引發(fā)劑的非限制性實(shí)例可以包括但不限于有機(jī)過氧化物,如過氧化苯甲酰(benzoylperoxide)、過氧化乙酰(acetylperoxide)、過氧化雙月桂酰(dilaurylperoxide)、二叔丁基過氧化物(di-tert-butylperoxide)、過氧-2-乙基己酸叔丁酯(t-butylperoxy-2-ethyl-hexanoate)、過氧化二異丙苯和過氧化氫(cumylhydroperoxide);過氧化氫化物(hydrogenperoxide);以及偶氮化合物,如2,2'-偶氮二(2-氰基丁烷)、2,2'-偶氮二(甲基丁腈)、2,2'-偶氮二(異丁腈)(AIBN)和2,2'-偶氮二(二甲基戊腈)(AMVN)。在電池中,聚合引發(fā)劑可以通過熱分解,作為非限制性的實(shí)例,30℃至100℃的熱,或者在室溫下(5℃至30℃)分解,以形成自由基,并且可以通過自由基聚合與可聚合單體反應(yīng),以形成凝膠聚合物電解質(zhì)。此外,聚合引發(fā)劑可以以相對于凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物總重量的0.01重量%至2重量%使用。以大于2重量%使用聚合引發(fā)劑是不利的,以致于在將凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物注入電池期間,凝膠化可能發(fā)生太迅速,或者未反應(yīng)的引發(fā)劑殘留,對之后電池的性能導(dǎo)致不利的效果。而以小于0.01重量%使用聚合引發(fā)劑會導(dǎo)致凝膠化無法容易發(fā)生的問題。除上述組分外,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物可以選擇性地包括本領(lǐng)域已知的其他添加劑。本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供一種鋰二次電池,包括正極、負(fù)極、隔膜、和凝膠聚合物電解質(zhì),其中,凝膠聚合物電解質(zhì)通過凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物進(jìn)行聚合來形成。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的凝膠聚合物電解質(zhì),可以通過凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法進(jìn)行聚合來形成。例如,凝膠聚合物電解質(zhì)可以通過在二次電池內(nèi)的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的原位聚合來形成。一個更為優(yōu)選的實(shí)施方式可包括:(a)將由正極、負(fù)極和設(shè)置在正極和負(fù)極之間的隔膜所形成的電極組件插入至電池殼體,以及(b)通過將根據(jù)本發(fā)明的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物注入至電池殼體,然后使組合物進(jìn)行聚合以形成凝膠聚合物電解質(zhì)。鋰二次電池內(nèi)的原位聚合反應(yīng)可以通過熱聚合而進(jìn)行。在該情況下,聚合可以耗時約2分鐘至12小時,并且熱聚合溫度可以為30℃至100℃。凝膠聚合物電解質(zhì)在經(jīng)歷使用這樣聚合反應(yīng)的凝膠化之后而形成。特別地,形成了其中可聚合單體通過聚合反應(yīng)而彼此交聯(lián)的寡聚物,并且電解質(zhì)鹽在液體電解質(zhì)溶劑中解離的液體電解質(zhì)可以均勻地浸漬到形成的寡聚物中。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的寡聚物可以具有由以下化學(xué)式1和2所示的寡聚物的混合形式。[化學(xué)式1]其中,n和m各自為1至20的整數(shù),R1至R5各自獨(dú)立地為氫或-CO(CH2)3COO-(CH2CH2O)x-CH3,x為1至100的整數(shù),并且R1至R5中的至少3個或更多個為-CO(CH2)3COO-(CH2CH2O)x-CH3。[化學(xué)式2]其中,a為1至100的整數(shù)。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的鋰二次電池具有在3.0V至5.0V的范圍內(nèi)的充電電壓,并且該鋰二次電池的容量性能在常規(guī)電壓區(qū)域以及高電壓區(qū)域均是優(yōu)異的。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,鋰二次電池的電極可以使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法形成。例如,在通過將溶劑與根據(jù)需要的粘合劑、導(dǎo)體和分散劑混合到電極活性材料中并攪拌該混合物來制備漿料之后,將漿料涂敷(涂布)在由金屬制成的集電器上,所得產(chǎn)品進(jìn)行壓制并干燥以制備電極。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式,在正極中,任何在常規(guī)電壓或高電壓下可以使用且可以可逆地嵌入/脫嵌鋰的化合物都可以用作正極活性材料而不加限制。在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的鋰二次電池中,可在常規(guī)電壓下使用的正極活性材料的實(shí)例可以包括但不限于選自由LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNi1-yCoyO2(O=y(tǒng)<1)、LiCo1-yMnyO2(O=y(tǒng)<1)、LiNi1-yMnyO2(O=y(tǒng)<1)和Li[NiaCobMnc]O2(0<a、b、c=1,a+b+c=1)所組成的群組中的任意一種、或者兩種以上這些物質(zhì)的混合物。此外,除上述氧化物(oxide)之外,還可以包括硫化物(sulfide)、硒化物(selenide)和鹵化物(halide)等。同時,在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的鋰二次電池中,能夠嵌入和脫嵌鋰離子的碳材料、鋰金屬、硅、錫等可以通常用作負(fù)極活性材料。碳材料可以優(yōu)選地使用,而低結(jié)晶碳、高結(jié)晶碳等都可以用作碳材料。低結(jié)晶碳可以典型地包括軟碳(softcarbon)和硬碳(hardcarbon),而高結(jié)晶碳可典型地包括天然石墨、Kish石墨(kishgraphite)、熱解碳(pyrolyticcarbon)、中間相瀝青基碳纖維(mesophasepitchbasedcarbonfiber)、中間碳微珠(meso-carbonmicrobeads)、中間相瀝青(Mesophasepitches)以及高溫焙燒碳,例如石油或煤焦油瀝青(petroleumorcoalpitchderivedcokes)衍生的焦炭。正極和/或負(fù)極可以通過如下方法制備:通過混合粘合劑、溶劑、以及根據(jù)需要且通常使用的導(dǎo)電劑和分散劑,然后攪拌該混合物來制備漿料,并將該漿料涂敷于集電器上并進(jìn)行壓制。多種類型的粘合劑聚合物,如聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HEP)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸、乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、氟橡膠以及多種共聚物,可以用作粘合劑。此外,作為隔膜,在本領(lǐng)域中用作隔膜的常規(guī)多孔聚合物膜,例如,由如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等的聚烯烴類聚合物制備的多孔聚合物膜,可以單獨(dú)使用或者作為疊層使用;或者可以使用常規(guī)的多孔無紡纖維,例如,由高熔點(diǎn)玻璃纖維或聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維等形成的無紡纖維,但是所述隔膜并不局限于此。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的鋰二次電池的外觀沒有特別的限制,可以包括使用罐的圓柱型、方型、袋型(pouch)或者硬幣(coin)型等。發(fā)明的具體實(shí)施例在下文中,將會結(jié)合實(shí)施例而對本發(fā)明進(jìn)行細(xì)致地描述。然而,本發(fā)明的實(shí)施例可以修改為多種其他的形式,并且本發(fā)明的范圍不應(yīng)解讀為限制于以下所所述的實(shí)施例。提供本發(fā)明的實(shí)施例是為了向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更完整地描述本發(fā)明。實(shí)施例實(shí)施例1:凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的制備通過將LiPF6溶解于具有碳酸乙烯酯(EC):碳酸甲乙酯(EMC)=1:2(體積比)組成的非水液體電解質(zhì)溶劑使得濃度為1M而制備液體電解質(zhì)。將相對于具有液體電解質(zhì)重量的電解質(zhì)用組合物總重量的0.25重量%的過氧-2-乙基己酸叔丁酯作為聚合引發(fā)劑、和2重量%的聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)作為第一化合物以及相對于第一化合物為1/3重量%的聚乙二醇二縮水甘油醚作為第二化合物加入液體電解質(zhì)中,從而制備凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物。實(shí)施例2:凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的制備以與實(shí)施例1相同的方式制備凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,只是以5重量%的量使用聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)作為第一化合物以及以相對于第一化合物1/3重量%的量使用聚乙二醇二縮水甘油醚作為第二化合物。實(shí)施例3:凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的制備以與實(shí)施例1相同的方式制備凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,只是使用聚(乙撐亞胺)(PEI),以代替聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)作為第一化合物。實(shí)施例4:凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的制備以與實(shí)施例2相同的方式制備凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,只是使用聚(乙撐亞胺)(PEI),以代替聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)作為第一化合物。實(shí)施例5:二次電池的制造正極(positiveelectrode)的制備通過將94重量%的作為正極活性材料的LiCoO2、3重量%的作為導(dǎo)體的炭黑(carbonblack)以及3重量%的作為粘合劑的PVdF添加至作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中而制備正極混合物漿料。將正極混合物漿料涂敷在正極集電器——具有約20μm厚度的鋁(Al)薄膜上,干燥所得產(chǎn)品并進(jìn)行輥壓(rollpress)以制備正極。負(fù)極(negativeelectrode)的制備通過將96重量%的作為負(fù)極活性材料的碳粉、3重量%的作為粘合劑的PVdF以及1重量%的作為導(dǎo)體的炭黑(carbonblack)添加至作為溶劑的NMP中而制備負(fù)極混合物漿料。將負(fù)極混合物漿料涂敷在負(fù)極集電器——具有10μm厚度的銅(Cu)薄膜上,干燥所得產(chǎn)品并進(jìn)行輥壓以制備負(fù)極。電池的制備使用正極、負(fù)極和由三層聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)形成的隔膜來組裝電池,并且將實(shí)施例1中制備的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物注入至組裝的電池。然后,將所得產(chǎn)品在80℃加熱20分鐘至30分鐘以制備二次電池。實(shí)施例6-8:二次電池的制造以與實(shí)施例5相同的方式制備二次電池,只是使用實(shí)施例2至4中制備的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物代替實(shí)施例1中制備的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物。測試實(shí)施例1:凝膠電解質(zhì)制備反應(yīng)的比較將實(shí)施例1至4中制備的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物在65℃下固化,以觀察凝膠化(gelation)的發(fā)生,結(jié)果示于下表1中。[表1]如表1所示,包括使用聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)作為第一化合物和聚乙二醇二縮水甘油醚作為第二化合物的混合化合物的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,在兩種情況下,即具有2重量%的第一化合物含量和相對于第一化合物1/3重量%的第二化合物含量(實(shí)施例1),以及具有5重量%的第一化合物含量和相對于第一化合物1/3重量%的第二化合物含量(實(shí)施例2),都順利實(shí)現(xiàn)了凝膠化。同時,包括使用聚(乙烯亞胺)(PEI)作為第一化合物和聚乙二醇二縮水甘油醚作為第二化合物的混合化合物的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物,在具有2重量%的第一化合物含量和相對于第一化合物1/3重量%的第二化合物含量的實(shí)施例3中也順利實(shí)現(xiàn)了凝膠化。但是,在具有5重量%的第一化合物含量和相對于第一化合物1/3重量%的第二化合物含量的實(shí)施例4中,卻沒有發(fā)生凝膠化。測試實(shí)施例2:二次電池容量的評價將實(shí)施例5至7中制造的二次電池以0.1C(單位:mA/g)的速率(充電率)進(jìn)行充電,直至電壓達(dá)到4.4V,然后在4.4V的恒壓條件下進(jìn)一步充電,直至電流達(dá)到0.05C,然后靜置電池10分鐘。隨后,每個電池以0.3C的速率進(jìn)行放電,直至電壓達(dá)到2.8V。測量每個放電容量,結(jié)果示于表2中,對于未發(fā)生凝膠化的實(shí)施例8的電池,沒有進(jìn)行測試。[表2]設(shè)計容量實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例70.3C放電37.8mAh36.1mAh35.7mAh35.2mAh如表2所示,使用包括第一化合物和第二化合物的混合化合物的凝膠聚合物電解質(zhì)用組合物的二次電池表現(xiàn)出優(yōu)異的容量性能,特別是當(dāng)包括聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG),即包括聚乙二醇官能團(tuán)的胺類化合物作為第一化合物(實(shí)施例5)時,與包括聚(乙撐亞胺)(PEI),即不包括聚乙二醇官能團(tuán)的胺類化合物作為第一化合物(實(shí)施例7)相比,表現(xiàn)出更優(yōu)異的容量性能,即使第一化合物含量和第二化合物含量均相同。測試實(shí)施例3:高溫存儲性能的評價在測量于實(shí)施例5至7中制造的每個二次電池的厚度之后,將每個二次電池置于溫度為60℃的腔室中,并存儲3周。再次測量厚度,與存儲前的厚度比較,然后進(jìn)行計算。結(jié)果示于圖2中。參照圖2,與使用聚(乙撐亞胺)(PEI)——即不包括聚乙二醇官能團(tuán)的胺類化合物——進(jìn)行凝膠化的二次電池(實(shí)施例7)相比,使用聚(乙撐亞胺)-接枝-聚(乙二醇)(PEI-PEG)——即包括聚乙二醇官能團(tuán)的胺類化合物作為第一化合物——進(jìn)行凝膠化的二次電池(實(shí)施例6)在高溫存儲期間具有降低的厚度增幅,因而表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫存儲效率。當(dāng)前第1頁1 2 3 
      當(dāng)前第1頁1 2 3 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
      1