电解质材料及其应用的制作方法

文档序号:29632304发布日期:2022-04-13 16:16阅读:219来源:国知局
电解质材料及其应用的制作方法

1.本发明属于电池技术领域,涉及一种电解质材料,尤其涉及一种电解质材料及其应用。


背景技术:

2.目前商用锂电池在高能量密度方面很难有所提升,固态电池作为下一代电池已经被提到了前沿位置,但是固态电池研发难度大,工艺要求较高,目前还不能实现量产,因此半固态电池作为一种过渡产品应运而生。半固态电池作为传统液态电池到全固态电池中间的过渡态,无论在制备的可操作性、电池的倍率性能和循环性能上,都与传统液态电池十分接近,安全性能更是优于传统液态电池。
3.目前,阻止锂离子电池热失控的方法中,采用阻燃电解质是最经济简单的策略,能够有效降低锂离子电池热失控风险。例如可添加ptc(热敏电阻)材料进行阻燃,但是ptc材料的添加往往会降低电池的循环性能和倍率性能,对电池电性能的影响很大,如果添加量较少也不会起到阻燃作用,所以目前添加ptc材料的电池,难以兼顾阻燃性能和电化学性能。
4.基于以上研究,如何提供一种电解质材料,其是用于半固态电池的电解质材料,能够同时兼顾阻燃性能和电化学性能,是目前急需解决的问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种电解质材料及其应用,所述电解质材料添加到电极中,电池在正常使用情况下,电解质材料的加入不会影响电池的循环性能和倍率性能,从而具有优异的电化学性能;当遇到针刺、压缩、冲击、过充电、强制短路、热箱或热冲击等情况,电池会由于内短路发热,在发热过程中,所述电解质材料能提升电池内阻,阻止电池热失控的发生。
6.第一方面,本发明提供了一种电解质材料,所述电解质材料为核壳结构,所述核壳结构的核体包括ptc(热敏电阻)材料;所述核壳结构的壳体包括含硫离子导电聚合物。
7.本发明所述电解质材料为核壳结构,当电池短路发热时,所述电解质材料的壳体融化破裂,释放出ptc材料,ptc材料发挥阻燃作用,阻止电池热失控;在正常使用状态下,ptc材料被含硫离子导电聚合物材料包裹,不会影响电池的循环性能和倍率性能,并且含硫离子导电聚合物材料具有高的电导率,能够改善锂离子电池的倍率,同时还具有提高压实密度以及降低负极膨胀的作用。
8.优选地,聚合所述含硫离子导电聚合物的单体包括以下化合物中的任意一种或至少两种的组合。
[0009][0010]
优选地,所述含硫离子导电聚合物包括聚丙烯基-1,3-磺酸内酯、聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物或聚3-环丁烯砜中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制的组合包括聚丙烯基-1,3-磺酸内酯和聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物的组合,或聚丙烯基-1,3-磺酸内酯和聚3-环丁烯砜的组合,优选为聚丙烯基-1,3-磺酸内酯。
[0011]
本发明所述含硫离子导电聚合物具有很好的弹性和电导率,可以降低负极的膨胀,添加本发明所述核壳结构的电解质材料于半固态电池,能提高半固态电池安全性;同时又使含硫离子导电聚合物充分分散在电极中,显著提高固态电解质含量,保证了固态电解质的均匀分布,提高了锂离子导通,保证了锂离子在电极内的正常迁移,同时不会影响电池的电性能,还可以保证电极有较高的压实密度。
[0012]
优选地,所述ptc材料包括聚苯乙烯磺酸和/或三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯。
[0013]
优选地,基于所述电解质材料的质量,所述ptc材料的含量为1wt%至99wt%,例如可以是1wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%或99wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为20wt%至95wt%,进一步优选为50wt%至90wt%。
[0014]
优选地,所述壳体的厚度为10μm至500μm,例如可以是10μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0015]
优选地,所述壳体还包括锂盐和添加剂。
[0016]
优选地,所述添加剂包括聚乙烯砜、pegmema(聚乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯)、聚三乙二醇二丙烯酸酯或聚季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制的组合包括聚乙烯砜和pegmema的组合,或聚三乙二醇二丙烯酸酯和聚季戊四醇四丙烯酸酯的组合。
[0017]
本发明所述添加剂起到交联剂的作用,使壳层形成网状结构,更好的包覆ptc材料。
[0018]
优选地,所述锂盐包括六氟磷酸锂(lipf6)、四氟硼酸锂(libf4)、高氯酸锂(liclo4)、六氟砷酸锂(liasf6)、三氟甲基磺酸锂(licf3so3)、四氟草酸磷酸锂(litfop)、三草酸磷酸锂(litop)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(litfsi)、双全氟乙基磺酰亚胺锂(lifsi)、三氟甲基磺酰正全氟丁基磺酰亚胺锂(lifntfsi)或双草酸硼酸锂(libob)中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制的组合包括双三氟甲基磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂的组合,双三氟甲基磺酰亚胺锂和四氟硼酸锂的组合,双三氟甲基磺酰亚胺锂和高氯酸锂的组合,或六氟磷酸锂和六氟砷酸锂的组合,优选为双三氟甲基磺酰亚胺锂。
[0019]
优选地,基于所述壳体的质量,所述含硫离子导电聚合物的含量为80wt%至89.8wt%,例如可以是80wt%、85wt%或89.8wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其
它未列举的数值同样适用。
[0020]
优选地,基于所述壳体的质量,所述锂盐的含量为10wt%至19.5wt%,例如可以是10wt%、15wt%或19.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0021]
本发明所述电解质材料的制备方法包括如下步骤:
[0022]
混合ptc分散液与含硫离子导电聚合物分散液,所得混合液干燥、清洗和烘干后,得到所述电解质材料。
[0023]
优选地,所述混合ptc分散液与含硫离子导电聚合物分散液的温度为65℃至75℃,例如可以是65℃、70℃或75℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]
优选地,所述混合ptc分散液与含硫离子导电聚合物分散液的时间为3.5h至4.5h,例如可以是3.5h、4h或4.5h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]
本发明所述ptc分散液由所述ptc材料与分散剂混合后,采用乳化剂处理,调节ph后得到。
[0026]
优选地,所述ptc材料与分散剂混合的温度为20℃至35℃,例如可以是20℃、25℃、30℃或35℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0027]
优选地,所述ptc材料、分散剂和乳化剂的质量比为1:(2.5至3.5):(0.05至0.15),例如可以是1:2.5:0.05、1:3:0.1或1:3.5:0.15,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0028]
优选地,所述分散剂包括去离子水和/或无水乙醇。
[0029]
优选地,所述乳化剂包括聚丙烯酰胺。
[0030]
优选地,所述ptc分散液的ph为3至4,例如可以是3、3.5或4,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0031]
优选地,采用乙酸调节所述ptc分散液的ph。
[0032]
优选地,所述乙酸的质量分数为8wt%至12wt%,例如可以是8wt%、10wt%或12wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0033]
本发明所述含硫离子导电聚合物分散液包括:采用锂盐、引发剂、添加剂单体和聚合所述含硫离子导电聚合物的单体分散得到。
[0034]
优选地,所述分散的温度为80℃至90℃,例如可以是80℃、85℃或90℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0035]
优选地,所述分散的分散剂包括去离子水。
[0036]
优选地,聚合所述含硫离子导电聚合物的单体、锂盐和引发剂的质量比为(80至89.8):(10至19.5):(0.1至0.5),例如可以是80:19.5:0.5或89.8:10:0.2,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0037]
优选地,聚合所述含硫离子导电聚合物的单体和添加剂单体的摩尔比为(93.5至94.5):(5.5至6.5),例如可以是93.5:6.5、94.5:5.5或94:6,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0038]
优选地,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过
氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮中任意一种或至少两种的组合,典型但非限制的组合包括偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈的组合,或偶氮二异丁酸二甲酯和过氧化氢的组合。
[0039]
优选地,所述添加剂单体包括乙烯砜、pegmema、三乙二醇二丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制的组合包括乙烯砜和pegmema的组合,或三乙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的组合。
[0040]
优选地,所述干燥的温度为75℃至85℃,例如可以是75℃、80℃或85℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0041]
优选地,所述干燥的时间为22h至26h,例如可以是22h、24h或26h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0042]
本发明所述干燥后所得聚合物粉末进行去除未反应物。
[0043]
优选地,所述去除未反应物的真空度为0.1pa以下,例如可以是0.1pa、0.01pa、0.0001pa或0.00001pa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为0.1pa至0.0001pa。
[0044]
优选地,所述去除未反应物的温度为75℃至85℃,例如可以是75℃、80℃或85℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0045]
优选地,所述去除未反应物的时间为22h至26h,例如可以是22h、24h或26h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0046]
优选地,所述清洗的清洗液包括环己烷和/或碳酸二甲酯。
[0047]
优选地,所述清洗的次数为3次至10次,例如可以是3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次或10次。
[0048]
本发明所述清洗后抽滤,再进行烘干,所述清洗的目的是进一步去除未反应物。
[0049]
优选地,所述烘干的温度为75℃至85℃,例如可以是75℃、80℃或85℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0050]
优选地,所述烘干的时间为22h至26h,例如可以是22h、24h或26h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0051]
第二方面,本发明提供了一种电极,所述电极包括第一方面所述的电解质材料。
[0052]
优选地,所述电极匀浆过程中添加第一方面所述的电解质材料。
[0053]
本发明所述电解质材料在电极制备过程中的匀浆步骤加入,对电池的其他性能基本没有影响,加入较低量时,例如添加量仅在2wt%时,就可以使电池的针刺、热箱和过充电降至最低。
[0054]
优选地,所述电解质材料添加至正极浆料中。
[0055]
第三方面,本发明提供了一种电化学装置,所述电化学装置包括如第二方面所述的电极。
[0056]
优选地,所述电化学装置包括半固态锂离子电池。
[0057]
本发明使用含硫离子导电聚合物材料包覆ptc材料,形成一种核壳材料,将此材料添加到电极中,当电池遇到安全性问题发热时,含硫离子导电聚合物材料融化破裂,释放出ptc材料来提升电池内阻,从而阻止电池热失控;在正常使用状态下,ptc材料被含硫离子导电聚合物材料包裹,不会影响电池的循环性能和倍率性能;此外,含硫离子导电聚合物材料
具有很好的弹性,可以降低负极的膨胀,相比于常规添加离子导电聚合物材料的电极,添加本发明所述核壳结构的电解质材料于半固态电池中,能提高半固态电池安全性,同时又使含硫离子导电聚合物充分分散在电极中,显著提高电极中固态电解质的含量,保证了电解质材料的均匀分布,提高了锂离子导通,保证锂离子在电极内的正常迁移,不会影响电池的电性能,还可以保证电极有较高的压实密度,使电极不易发生延展。
具体实施方式
[0058]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
[0059]
实施例1
[0060]
本实施例提供了一种电解质材料,所述电解质材料为核壳结构,所述核体包括聚苯乙烯磺酸,所述壳体包括聚丙烯基-1,3-磺酸内酯、双三氟甲基磺酰亚胺锂、聚乙烯砜和pegmema;
[0061]
基于所述电解质材料的质量,所述聚苯乙烯磺酸的含量为70wt%;
[0062]
所述壳体的厚度为200μm;
[0063]
基于所述壳体的质量,所述聚丙烯基-1,3-磺酸内酯的含量为80wt%,所述双三氟甲基磺酰亚胺锂的含量为19.5wt%;
[0064]
所述电解质材料的制备方法包括如下步骤:
[0065]
聚苯乙烯磺酸分散液与聚丙烯基-1,3-磺酸内酯分散液,在70℃下混合4h,所得混合液80℃干燥24h,所得聚合物粉末在真空度为0.001pa,80℃加热24h,再用环己烷和碳酸二甲酯清洗6次,抽滤,80℃烘干24h后,得到所述电解质材料;
[0066]
所述聚苯乙烯磺酸分散液由聚苯乙烯磺酸与去离子水在25℃搅拌混合,再采用聚丙烯酰胺处理,乙酸调节ph至3.5后得到;
[0067]
所述聚苯乙烯磺酸、去离子水和聚丙烯酰胺的质量比为1:3:0.1;所述乙酸的质量分数为10wt%;
[0068]
所述聚丙烯基-1,3-磺酸内酯分散液采用丙烯基-1,3-磺酸内酯、双三氟甲基磺酰亚胺锂、偶氮二异丁腈、乙烯砜、pegmema和去离子水在85℃下分散得到;
[0069]
所述丙烯基-1,3-磺酸内酯、双三氟甲基磺酰亚胺锂和偶氮二异丁腈的质量比为80:19.5:0.5;所述丙烯基-1,3-磺酸内酯、乙烯砜和pegmema的摩尔比为94:3:2.5。
[0070]
实施例2
[0071]
本实施例提供了一种电解质材料,所述电解质材料为核壳结构,所述核体包括三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯,所述壳体包括聚3-环丁烯砜、六氟磷酸锂、聚乙烯砜和pegmema;
[0072]
基于所述电解质材料的质量,所述聚苯乙烯磺酸的含量为5wt%;
[0073]
所述壳体的厚度为300μm;
[0074]
基于所述壳体的质量,所述聚3-环丁烯砜的含量为89wt%,所述六氟磷酸锂的含量为10wt%;
[0075]
所述电解质材料的制备方法包括如下步骤:
[0076]
聚苯乙烯磺酸分散液与聚3-环丁烯砜分散液,在65℃下混合4.5h,所得混合液85
℃干燥22h,所得聚合物粉末在真空度为0.1pa,85℃加热22h,再用环己烷和碳酸二甲酯清洗10次,抽滤,75℃烘干26h后,得到所述电解质材料;
[0077]
所述聚苯乙烯磺酸分散液由聚苯乙烯磺酸与去离子水在35℃搅拌混合,再采用聚丙烯酰胺处理,乙酸调节ph至3后得到;
[0078]
所述聚苯乙烯磺酸、去离子水和聚丙烯酰胺的质量比为1:3.5:0.15;所述乙酸的质量分数为12wt%;
[0079]
所述聚3-环丁烯砜分散液采用3-环丁烯砜、六氟磷酸锂、偶氮二异丁腈、乙烯砜、pegmema和去离子水在90℃下分散得到;
[0080]
所述3-环丁烯砜、六氟磷酸锂和偶氮二异丁腈的质量比为89.8:10:0.2;所述3-环丁烯砜、乙烯砜和pegmema的摩尔比为93.5:3.5:3。
[0081]
实施例3
[0082]
本实施例提供了一种电解质材料,所述电解质材料为核壳结构,所述核体包括聚苯乙烯磺酸,所述壳体包括聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物、四氟硼酸锂、聚三乙二醇二丙烯酸酯和聚季戊四醇四丙烯酸酯;
[0083]
基于所述电解质材料的质量,所述聚苯乙烯磺酸的含量为15wt%;
[0084]
所述壳体的厚度为50μm;
[0085]
基于所述壳体的质量,所述聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物的含量为84wt%,所述四氟硼酸锂的含量为15wt%;
[0086]
所述电解质材料的制备方法包括如下步骤:
[0087]
聚苯乙烯磺酸分散液与聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物分散液,在75℃下混合3.5h,所得混合液75℃干燥26h,所得聚合物粉末在真空度为0.01pa,75℃加热26h,再用环己烷和碳酸二甲酯清洗3次,抽滤,85℃烘干22h后,得到所述电解质材料;
[0088]
所述聚苯乙烯磺酸分散液由聚苯乙烯磺酸与去离子水在20℃搅拌混合,再采用聚丙烯酰胺处理,乙酸调节ph至4后得到;
[0089]
所述聚苯乙烯磺酸、去离子水和聚丙烯酰胺的质量比为1:2.5:0.05;所述乙酸的质量分数为8wt%;
[0090]
所述聚2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物分散液采用2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物、四氟硼酸锂、偶氮二异丁腈、三乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和去离子水在80℃下分散得到;
[0091]
所述2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物、四氟硼酸锂和偶氮二异丁腈的质量比为84.5:15:0.5;所述2,3-二氢噻吩-1,1-二氧化物、三乙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的摩尔比为94.5:3.5:2。
[0092]
实施例4所述电解质材料除表2所示ptc材料的种类变化外,其余均与实施例1相同。
[0093]
实施例5和实施例6除表3所示ptc材料的含量变化外,其余均与实施例1相同。
[0094]
实施例7和实施例8除表4所示壳体的厚度变化外,其余均与实施例1相同。
[0095]
对比例1和对比例2除表6所示壳体的材料变化外,其余均与实施例1相同;
[0096]
对比例2与实施例1的区别在于,将聚3-环丁烯砜等质量替换为硫粉和聚甲基丙烯酸甲酯的组合,硫粉和聚甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1,制备方法相应变化外,其余均与
实施例1相同。
[0097]
应用例1至8提供了一种半固态锂离子电池,基于制备所述半固态锂离子电池的正极浆料的质量,所述正极浆料中添加了5wt%的电解质材料;应用例1至8所述正极浆料中添加的电解质材料分别对应实施例1至8提供的电解质材料。
[0098]
应用例9提供了一种半固态锂离子电池,基于制备所述半固态锂离子电池的负极浆料的质量,所述负极浆料中添加了5wt%实施例1提供的电解质材料。
[0099]
应用例10提供了一种半固态锂离子电池,基于制备所述半固态锂离子电池的正极浆料的质量,所述正极浆料中添加了2.5wt%实施例1提供的电解质材料,基于制备所述半固态锂离子电池的负极浆料的质量,所述负极浆料中添加了2.5wt%实施例1提供的电解质材料。
[0100]
对比应用例1至2提供了一种半固态锂离子电池,基于制备所述半固态锂离子电池的正极浆料的质量,所述正极浆料中添加了5wt%的电解质材料;对比应用例1至2所述正极浆料中添加的电解质材料分别对应对比例1至2提供的电解质材料。
[0101]
上述正极浆料与负极浆料分别涂覆于铝箔上,得到的正极和负极,与聚丙烯微孔膜(celgard-2400)为隔膜,1mo/l的lipf6/ec+dec+dmc为电解液(ec为碳酸乙烯酯,emc为碳酸甲乙酯,dmc为碳酸二甲酯,ec、dmc和emc的体积比为1:1:1),按照锂离子电池制备的一般工艺组装成半固态锂离子电池;其中正极浆料包括95:3:2:40的lncm(lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2)、导电炭黑、聚偏氟乙烯和n-甲基吡咯烷酮,负极浆料包括94:1.5:1.5:0.8:40的石墨、导电炭黑、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和去离子水。
[0102]
针刺测试条件:按照gbt 31485-2015的安全要求及试验方法,按照gbt31485-2015的要求充电;具体包括:使用φ5mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为45
°
),以25
±
5mm/s的速度刺穿电池,观察1h,记录电池最高温度。
[0103]
过充电测试条件:按照gbt 31485-2015的安全要求及试验方法,按照gbt31485-2015的要求充电;具体包括:以1c电流恒流充电至所得半固态电池的截止电压的1.5倍。
[0104]
150℃热箱测试条件:按照gbt 31485-2015的安全要求及试验方法进行;具体包括:温箱按照5℃/min的速率由室温升至150
±
2℃,并保持此温度30min后停止加热;观察1h,记录所得半固态电池的最高温度。
[0105]
以上为安全性测试:测试结果中l0为不发热,l1为发热,l2为漏液,l3为冒烟,l4为起火,l5为爆炸。
[0106]
首次库伦效率测试:在25℃下,将所得固态电池以1/3c充电至4.2v及0.05c,静置5min后,以1/3c放电至2.5v,得到其充电容量和放电容量,计算得到首次库伦效率。
[0107]
常温循环测试条件:在25℃下,将所得固态电池以1/3c充电至4.2v及0.05c,静置5min后,以1/3c放电至2.5v,重复循环1000次,得到其常温循环保持率。
[0108]
倍率性能测试条件:倍率性能=2c容量/0.33c容量
×
100%。
[0109]
测试结果如表1至表6所示:
[0110]
表1
[0111][0112]
表2
[0113][0114]
表3
[0115][0116]
表4
[0117][0118]
表5
[0119][0120]
表6
[0121][0122]
从以上表格能看出以下几点:
[0123]
(1)由应用例1与应用例5至6可知,应用例5至6所述ptc材料的含量不在优选范围内,相较于应用例1,其提供的电解质材料的综合性能下降;由此可知,本发明所述ptc材料
的含量在优选范围内,能够使ptc材料更有效的发挥阻燃作用,同时提升所述电解质材料的综合性能。
[0124]
(2)由应用例1与应用例7至8可知,应用例7至8所述壳体的厚度不在优选范围内,相较于应用例1,其提供的电解质材料的综合性能下降;由此可知,所述壳体的厚度在优选范围内,有利于对壳体对ptc材料更好的包覆,使ptc材料不影响电解质材料在正常情况下性能的发挥,同时壳体又可以在高温条件下更有效的融化,释放ptc材料。
[0125]
(3)由应用例1与应用例9至10可知,应用例9所述电解质材料添加至负极浆料中,应用例10所述电解质材料以2.5wt%含量加入正极浆料,以2.5wt%加入负极浆料,相较于应用例1,应用例9和10提供的锂离子电池的综合性能下降,由此可知,将本发明所述电解质材料加入正极中,能够更好地发挥作用。
[0126]
(4)由应用例1和对比应用例1可知,对比应用例1虽然也是核壳结构,但是壳体包括的离子导电聚合物材料不包含硫元素,相较于应用例1,其壳体电导率下降,得到的半固态电池的综合性能下降;由此可知,本发明通过核体和壳体材料的合理搭配,并且采用含硫的离子导电聚合物材料能够得到综合性能优异的电解质材料。
[0127]
(5)由应用例1和对比应用例2可知,对比应用例2所述壳体包括的离子导电聚合物材料也不包含硫元素,即使格外掺杂硫粉,由于掺杂的分散性差,使硫粉掺杂不均匀,另一方面掺杂硫粉不能达到添加含硫导电粒子聚合物的等同效果,达不到提升壳体离子电导率等性能的目的。
[0128]
综上所述,本发明提供一种电解质材料及其应用,所述电解质材料在电池正常使用情况下,壳体电导率较高,能够改善电池的循环性能和倍率性能;当遇到安全性问题时,电池会由于内短路发热,在发热过程中,所述电解质材料的壳体会融化,释放ptc材料,提升电池内阻,在短时间内阻止电池热失控的发生。
[0129]
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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