一種電解質和其應用

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

110114793

專利證號

I 751945

專利獲證名稱

一種電解質和其應用

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣大學

獲證日期

2022/01/01

技術說明

本發明概念，主要由一系列交聯型環氧/矽氧烷預聚物做為高分子基材，再利用溶膠-凝膠的方式導入製備具有極性末端基之鋰電固態電解質。由於環氧/矽氧烷預聚物具有輕微交聯結構，可以抑制電解質薄膜在充放電過程中受到產生的鋰枝晶破壞。此四種具有不同極性之末端基材料例如Si-SH, Si-CN, Si-CF3, Si-PerF加入配製好之電解質溶液中，以溶膠-凝膠之方法導入高分子中再去除溶劑得到電解質薄膜，不需額外的製程即可改變鋰離子在高分子基材中的分散性及遷移特性。此一系列電解質之離子導電度(σ)在80 oC 可達1.0 × 10-3 S/cm。以PGSN-SiCN固態電解質, LiFePO4做為正極，鋰金屬做為負極，可得到150 mA h g-1 (0.1C) 高容量之充放電效能，並獲得> 97% 之庫侖效率 (coulombic efficiency ; C.E.)。 其中的固態電解質PGSN及PGSN-SiCF3之電池容量分別為 122 mA h g-1 與 113 mA h g-1In this invention, a series of crosslinked materials which were prepared by the mixture of epoxy/siloxane precursor and polar end group alkoxysilane compounds. They are evaluated as solid-state polymer electrolytes (SPEs) in lithium ion batteries. Owing to the crosslinking network in the polymer matrix, the lithium dendrite will be blocked during the charge/discharge process. There are four alkoxysilanes with different polar end group for further modification of polymers. Among the electrolytes, PG-SiCN with -CN end group in the matrix behaved a well ionic conductivity (σ) of 1.0 × 10-3 S/cm at 80 oC. A 150 mA h g-1 (at 0.1C) of specific capacity (with a coulombic efficiency ; C.E. of 97%) was achieved by a half cell of LiFePO4/PG-SiCN/Li. The other batteries were also evaluated as 122 mA h g-1 and 113 mA h g-1 when the electrolytes were, PGSN and PG-SiCF3, respectively.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

產學合作總中心

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33669945

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