一种多孔有机化合物电解质及其制备方法和应用与流程

文档序号:22475999发布日期:2020-10-09 22:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多孔有机化合物电解质,其特征在于:所述的多孔有机化合物电解质由骨架和电解质盐复合组成,所述的骨架包括多孔有机化合物、位于所述的多孔有机化合物上且能够将所述的电解质盐的阴阳离子对进行拆分的阴离子。

2.根据权利要求1所述的多孔有机化合物电解质,其特征在于:位于所述的多孔有机化合物上的所述的阴离子与所述的电解质盐的阴离子相同。

3.根据权利要求1所述的多孔有机化合物电解质,其特征在于:所述的多孔有机化合物为能够通过弱相互作用于客体分子形成主客体包合物的有机化合物。

4.根据权利要求3所述的多孔有机化合物电解质,其特征在于:所述的多孔有机化合物为笼状化合物、环状化合物、穴状化合物,以及其他具有特殊空腔结构的化合物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的多孔有机化合物电解质,其特征在于:所述的骨架通过将所述的多孔有机化合物用酸处理后,再与电解质盐进行离子交换制得。

6.根据权利要求1所述的多孔有机化合物电解质,其特征在于:所述的电解质盐为锂盐、钠盐、镁盐、铝盐中的一种或多种。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述的多孔有机化合物电解质的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)将所述的多孔有机化合物溶解,然后加入酸溶液产生沉淀产物;

(2)将所述的沉淀产物用电解质盐溶液进行离子交换得到所述的骨架;

(3)将所述的骨架与所述的电解质盐分散均匀,得到所述的多孔有机化合物电解质。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,用于溶解所述的多孔有机化合物的溶剂为氯仿、水、n-甲基吡咯烷酮、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺中的任意一种或多种。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的酸溶液中的酸为盐酸和/或硫酸,所述的酸溶液中的溶剂为能够与溶解所述的多孔有机化合物的溶剂互溶且不发生化学反应的溶剂中的一种或多种。

10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,在进行所述的离子交换时,采用加热和/或搅拌的方式加快所述的离子交换的速度。

11.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,在进行所述的离子交换时,多次更换所述的电解质盐溶液。

12.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的电解质盐溶液中的溶剂为能够溶解所述的电解质盐且不与所述的沉淀产物发生化学反应的溶剂中的一种或多种。

13.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述的制备方法还包括对所述的多孔有机化合物电解质进行压片的步骤,控制压片的压力为100kpa-100mpa。

14.一种如权利要求1至6中任一项所述的多孔有机化合物电解质在固态电池正极离子添加剂和/或固态电解质中的应用。

15.根据权利要求14所述的应用,其特征在于:所述的多孔有机化合物电解质通过液相混浆的方式加入正极浆料中,或者,所述的多孔有机化合物电解质包覆在正极的表面。

16.一种如权利要求1至6中任一项所述的多孔有机化合物电解质在电化学器件中的应用。

17.根据权利要求16所述的应用,其特征在于:所述的电化学器件包括全固态电池、电致变色器件或其他电化学器件。


技术总结
本发明涉及一种多孔有机化合物电解质及其制备方法和应用,多孔有机化合物电解质由骨架和电解质盐复合组成,骨架包括多孔有机化合物、位于多孔有机化合物上且能够将电解质盐的阴阳离子对进行拆分的阴离子。本发明提高了电解质盐中阳离子的自由程度,实现快的离子传导,使得电解质离子迁移数高。本发明为纯固态电解质,提高了电池的安全性能和电化学窗口。本发明的生产条件温和,无需昂贵的生产设备,操作过程简便,且可调控,重复性和稳定性好,易实现大规模批量制备。该材料离子电导性高,电化学窗口宽,热稳定性好,不仅适用于固态电解质,也适用于正极离子添加剂。

技术研发人员:李静;沈炎宾;陈宏伟;卢威;吴晓东;陈立桅
受保护的技术使用者:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2020.10.09
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