【技术实现步骤摘要】
本公开涉及有机无机复合高分子电解质以及包括所述有机无机复合高分子电解质的全固态电池。
技术介绍
1、一般，锂二次电池可以使用包括能够嵌入/释放锂离子的电极活性物质的正极和负极、作为锂离子的传输介质的电解质来制造。作为所述电解质，主要使用液态的电解质，尤其是向非水电解质溶剂溶解盐的离子传导性有机液体电解质。
2、然而，这种液态的电解质存在电解液漏液的危险，而且由于非水电解质溶剂的高的易燃性而可能会如起火、爆炸等引起元件的安全性问题。
3、为此，提出了使用没有漏液危险的高分子电解质的二次电池。一般，所述高分子电解质是使聚合聚合性单体和聚合引发剂而成的高分子基质含浸包括电解质盐和有机溶剂的电解液来制造。
4、这种包括高分子电解质的二次电池虽然提供改善电池安全性的效果，但仍旧是高分子电解质包括非水电解质溶剂，因此没有完全解决起火的问题而受限。
5、另外，高分子电解质一般不包括具有难燃性的高分子，而且电解质一般不包括功能性无机盐。
6、虽然有多个报告指出部分包括无机物和高分子的有机无机高分子电解质技术，但是这些技术中包括的无机物其目的是提高高分子电解质的物性，并不具有确保电解质的难燃性的目的。
技术实现思路
1、本公开想要提供一种能够改善锂二次电池的安全性以及寿命特性的有机无机复合高分子电解质。
2、具体为，本公开作为一实现例，想要提供一种能够提高高分子电解质的难燃性，并加强电解质的物性，从而防止电池短路以及抑制锂枝晶生
3、本公开作为一实现例，可以提供一种有机无机复合电解质，所述有机无机复合高分子电解质包括难燃性高分子以及剪切模量(shear modulus)为7至60gpa的难燃性无机盐。
4、可以是，所述难燃性高分子包括选自由磷(phosphorus)类高分子、磷腈(phosphazene)类高分子、氟化(fluorinated)高分子以及离子型高分子而成的组中的至少一种。
5、可以是，所述磷类高分子包括选自由磷酸酯、膦酸酯以及次膦酸盐而成的组中的至少一种。
6、可以是，所述磷类高分子包括从由以下化学式1表示的化合物衍生出的结构单元。
7、【化学式1】
8、
9、在所述化学式1中，l1至l3各自独立地为直接键合；或者取代或未取代的c1-c20烷基，r1至r3彼此独立且至少一个为在碳之间具有双键的官能团，其余的彼此独立地为氢、取代或未取代的烃基。
10、可以是，在所述化学式1中，r1至r3彼此独立且至少一个为选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氰基丙烯酸酯基、乙烯丙烯酸酯基、乙烯基、烯丙基、乙烯基醚基的官能团。
11、可以是，所述烃基选自取代或未取代的c1-c20烷基、取代或未取代的c2-c20烯基以及取代或未取代的c6-c20芳基。
12、可以是，所述磷腈类高分子包括选自由线型磷腈以及环状磷腈而成的组中的至少一种。
13、可以是，所述难燃性高分子还包括从具有2个以上的反应性官能团的网状高分子结构衍生物衍生出的结构单元。
14、可以是，所述网状高分子结构衍生物包括由以下化学式2表示的化合物：
15、【化学式2】
16、
17、在所述化学式2中，可以是，r4至r6各自独立地选自由氢、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氰基丙烯酸酯基、乙烯丙烯酸酯基、乙烯基、烯丙基以及乙烯基醚基而成的组中，r4至r6中的至少2种选自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氰基丙烯酸酯基、乙烯丙烯酸酯基、乙烯基以及乙烯基醚基而成的组中，所述r7选自氢、取代或未取代的c1-c20烷基、取代或未取代的c2-c20烯基以及取代或未取代的c6-c20芳基。
18、可以是，所述难燃性高分子为有机无机复合高分子电解质总重量的50重量％以下。
19、可以是，所述难燃性无机盐通过热分解生成f自由基或co2。
20、可以是，所述难燃性无机盐对水的溶解度为1.5g/100ml以下。
21、可以是，所述难燃性无机盐颗粒尺寸为5nm至50μm。
22、可以是，所述难燃性无机盐选自由金属的氟化物以及碳酸酯化合物而成的组中。
23、可以是，所述难燃性无机盐包括li或na的氟化物或碳酸化物。
24、可以是，所述难燃性无机盐为有机无机复合高分子电解质总重量的10重量％以下。
25、本公开作为其他实现例，提供一种全固态电池，其包括负极、正极以及位于所述负极和正极之间的如上所述有机无机复合高分子电解质中的任一种。
26、可以是，所述有机无机复合高分子电解质具有难燃性无机盐的浓度梯度。
27、可以是，所述难燃性无机盐以重量计，向所述有机无机复合高分子电解质的厚度方向在与表面相比中心存在更多。
28、根据本公开，即便是包括非水电解液，也能改善电解质的难燃性，由此，在高分子电解质固态电池的内部过热时，也能抑制乃至防止起火以及热失控。
29、另外，本公开的有机无机复合高分子电解质能够抑制锂枝晶生长，由此，能够防止电池短路和进一步提高电池安全性，能够改善电池寿命。
30、本公开的有机无机复合电解质能够广泛使用在电动汽车、电池充电站、除此之外使用电池的太阳光发电、风力发电等绿色
中。另外，本公开的有机无机复合电解质能够使用在用于抑制大气污染和温室气体的释放来防止气候变化的环保(eco-friendly)型电动汽车(electric vehicle)、混合动力汽车(hybrid vehicle)等中。
【技术保护点】
1.一种有机无机复合高分子电解质，其包括难燃性高分子以及剪切模量为7至60GPa的难燃性无机盐。
2.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
3.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
4.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
5.根据权利要求4所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
6.根据权利要求4所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
7.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
8.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
9.根据权利要求8所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
10.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
11.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
12.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
13.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
14.根据权利要求1所述的有机无机复
15.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
16.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
17.根据权利要求1至16中任一项所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
18.一种全固态电池，其包括负极、正极以及位于所述负极和正极之间的权利要求1至16中任一项所述有机无机复合高分子电解质。
19.根据权利要求18所述的全固态电池，其中，
20.根据权利要求18所述的全固态电池，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种有机无机复合高分子电解质，其包括难燃性高分子以及剪切模量为7至60gpa的难燃性无机盐。
2.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
3.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
4.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
5.根据权利要求4所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
6.根据权利要求4所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
7.根据权利要求2所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
8.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
9.根据权利要求8所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
10.根据权利要求1所述的有机无机复合高分子电解质，其中，
11.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴明洙，李承桓，李韩松，高贤真，金明来，李弘远，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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