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基于聚硅氧烷SI-三足配體聚合物的高性能固態(tài)電解質(zhì)和電池及其制造方法與流程

文檔序號:41952416發(fā)布日期:2025-05-16 14:14閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種聚合物電解質(zhì),包含:

2.根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)包含70重量%至90重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

3.根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)包含8.0重量%至29.75重量%的所述雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰。

4.根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)包含0.25重量%至3.0重量%的所述四氟硼酸鋰。

5.根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)在大于或等于25℃的溫度下的離子傳導率大于1×10-5s/cm。

6.一種聚合物電解質(zhì),包含:

7.根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚偏二氟乙烯為pvdf(534k)。

8.根據(jù)權利要求7所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺酰基)酰亞胺鋰的比率為50:50時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至30重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

9.根據(jù)權利要求7所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為40:60時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至20重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

10.根據(jù)權利要求7所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為35:65時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至10重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

11.根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚偏二氟乙烯為pvdf(700k)。

12.根據(jù)權利要求11所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺酰基)酰亞胺鋰的比率為50:50時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至30重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

13.根據(jù)權利要求11所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為40:60時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至30重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

14.根據(jù)權利要求11所述的聚合物電解質(zhì),其中當所述聚偏二氟乙烯與所述雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為35:65時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至20重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

15.根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚偏二氟乙烯為pvdf(hsv900)。

16.根據(jù)權利要求15所述的聚合物電解質(zhì),其中當聚偏二氟乙烯與雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為50:50時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至30重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

17.根據(jù)權利要求15所述的聚合物電解質(zhì),其中當聚偏二氟乙烯與雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為40:60時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至25重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

18.根據(jù)權利要求15所述的聚合物電解質(zhì),其中當聚偏二氟乙烯與雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的比率為35:65時,所述聚合物電解質(zhì)包含5重量%至20重量%的所述聚硅氧烷si-三足配體聚合物。

19.根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)在大于或等于25℃的溫度下的離子傳導率大于1×10-5s/cm。

20.一種制造根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì)的方法,包括:

21.一種制造根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì)的方法,包括:

22.一種用于可再充電電池單元的復合材料陰極,包含:

23.根據(jù)權利要求22所述的復合材料陰極,其中所述聚合物電解質(zhì)起到陰極電解質(zhì)的作用。

24.根據(jù)權利要求22所述的復合材料陰極,其中所述陰極活性材料為磷酸鐵鋰。

25.根據(jù)權利要求22所述的復合材料陰極,其中所述陰極活性材料為鋰鎳錳鈷氧化物(nmc)并且所述鎳錳鈷氧化物中的多于50%為鎳。

26.一種用于可再充電電池單元的復合材料陰極,包含:

27.根據(jù)權利要求26所述的復合材料陰極,其中所述陰極活性材料為磷酸鐵鋰。

28.根據(jù)權利要求26所述的復合材料陰極,其中所述陰極活性材料為鋰鎳錳鈷氧化物(nmc)并且所述鎳錳鈷氧化物中的多于50%為鎳。

29.一種用于可再充電電池單元的聚合物電解質(zhì)分隔件,所述聚合物電解質(zhì)分隔件包括根據(jù)權利要求1所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)形成為固體層,所述固體層緊鄰所述可再充電電池單元的陰極層和陽極層。

30.根據(jù)權利要求29所述的聚合物電解質(zhì)分隔件,其中所述固體層通過將所述固體層干燥放置在所述陰極層與所述陽極層之間而形成。

31.一種用于可再充電電池單元的聚合物電解質(zhì)分隔件,所述聚合物電解質(zhì)分隔件包括根據(jù)權利要求6所述的聚合物電解質(zhì),其中所述聚合物電解質(zhì)形成為固體層,所述固體層緊鄰所述可再充電電池單元的陰極層和陽極層。

32.根據(jù)權利要求31所述的聚合物電解質(zhì)分隔件,其中所述固體層通過將所述固體層干燥放置在所述陰極層與所述陽極層之間而形成。

33.一種用于制造用于可再充電電池單元的復合材料陰極的方法,包括:

34.根據(jù)權利要求33所述的方法,其中將所述陰極膜層和所述集流體壓延以將所述陰極膜層的密度增加至1.7g/cm3。

35.一種用于制造用于可再充電電池單元的復合材料陰極的方法,包括:

36.根據(jù)權利要求35所述的方法,其中將所述陰極膜層和所述集流體壓延以將所述陰極膜層的密度增加至1.7g/cm3。

37.一種制造電極堆疊體的方法,包括:

38.一種制造電極堆疊體的方法,包括:

39.一種可再充電電池單元,包括:

40.根據(jù)權利要求39所述的可再充電電池單元,其中所述可再充電電池單元不包含任何液體電解質(zhì)。

41.根據(jù)權利要求39所述的可再充電電池單元,其中所述復合材料陰極中的所述陰極活性材料為磷酸鐵鋰。

42.根據(jù)權利要求39所述的可再充電電池單元,其中所述復合材料陰極中的所述陰極活性材料為鎳含量大于所述陰極活性材料的50%的鋰鎳錳鈷氧化物。

43.一種可再充電電池單元,包括:

44.根據(jù)權利要求43所述的可再充電電池單元,其中所述可再充電電池單元不包含任何液體電解質(zhì)。

45.根據(jù)權利要求43所述的可再充電電池單元,其中所述復合材料陰極中的所述陰極活性材料為磷酸鐵鋰。

46.根據(jù)權利要求43所述的可再充電電池單元,其中所述復合材料陰極中的所述陰極活性材料為鎳含量大于所述陰極活性材料的50%的鋰鎳錳鈷氧化物。


技術總結
聚合物電解質(zhì),在第一實施方案中,包含聚硅氧烷Si?三足配體聚合物、雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰和四氟硼酸鋰的聚合物電解質(zhì)中的鹽(SiPE)。在第二實施方案中,包含聚硅氧烷Si?三足配體聚合物、聚偏二氟乙烯和雙(三氟甲磺?;?酰亞胺鋰的鹽電解質(zhì)中的聚合物(PiSE)。聚合物電解質(zhì)可以形成為自支撐薄膜。聚合物電解質(zhì)的各種實施方案可以形成為復合材料陰極,以及還可以形成為聚合物電解質(zhì)分隔件。包括作為正極的復合材料陰極、負極、以及將正極和負極分開的聚合物電解質(zhì)分隔件的可再充電電池單元。正極、負極和聚合物電解質(zhì)分隔件完全是固體。

技術研發(fā)人員:曼維爾·S·錫杜
受保護的技術使用者:諾文有限公司
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/5/15
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