專利名稱：包含多孔有機(jī)粒子的聚合物電解質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及包含含環(huán)氧乙烷聚合物和有機(jī)粒子的多相材料，并且具體地， 涉及可以用作固體聚合物電解質(zhì)，例如用作在電池組中的電極之間的離子導(dǎo)電層的材料， 所述離子導(dǎo)電層使用有機(jī)微粒。
背景技術(shù)：
可再充電池組近些年來(lái)受到巨大關(guān)注。這些電池組還逐漸被稱為“二次電池組”或甚至稱為“蓄電池組”?？梢赃\(yùn)行它們以儲(chǔ)存電荷，并且其后運(yùn)行以放出電荷以對(duì)裝置提供電源。通常，這些類型的電池組具有少量的包括電極(具體地，陽(yáng)極和陰極)的有源元件， 其結(jié)合在一起以進(jìn)行可逆的電化學(xué)反應(yīng)。通常，用于改進(jìn)可再充電池組的性能(例如，耐久性和效率)的努力在許多情況下集中于這些有源元件中的一種或多種的改進(jìn)。一種日益流行類型的電池組是采用在基本上聚結(jié)塊體(cohesive mass)的電解質(zhì)材料中的金屬離子(例如，鋰離子)的電池組。當(dāng)將這種電池組的電化學(xué)電池放電時(shí)，通常從陽(yáng)極抽出的鋰離子流向陰極。當(dāng)將電池充電時(shí)，發(fā)生反向過(guò)程。鋰離子從陰極抽出并且流向并被插入到陽(yáng)極中。單相均勻材料的使用通常不足以用于電池組應(yīng)用，原因在于不能實(shí)現(xiàn)性質(zhì)如電性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)的期望平衡。已經(jīng)采取了努力來(lái)探究合適的材料體系，所述材料體系具有多個(gè)明顯不同的相，其中每一個(gè)相有助于改進(jìn)所述材料的具體加工和/或性能特性。在力學(xué)性質(zhì)和電性質(zhì)的平衡內(nèi)，可能存在許多特定的競(jìng)爭(zhēng)性的考慮和要求。例如，對(duì)于許多應(yīng)用而言，重要的是材料提供相對(duì)聚結(jié)塊體，例如固體，凝膠，膏狀物等，其在不受束縛(例如，被外殼束縛)時(shí)保持形狀，并且其可以在沒(méi)有撕裂、破碎或其它破壞的情況下被容易地操作。 該材料還適宜地將允許有效率的離子遷移率，例如通過(guò)提供連續(xù)的流動(dòng)路徑。通常需要控制微觀結(jié)構(gòu)，從而例如得到多個(gè)相的通常均勻的分布。還重要的是材料是耐久的并且經(jīng)受得住對(duì)其將要暴露的動(dòng)態(tài)熱條件。在加工過(guò)程中以及在其后的相相容性也是考慮因素。阻燃性對(duì)于某些應(yīng)用而言是特別期望的。盡管在其面上的(on its face)表面直觀的任務(wù)， 但是已經(jīng)證明非常難以實(shí)現(xiàn)高性能電解質(zhì)。需要解決眾多競(jìng)爭(zhēng)性考慮因素，并且任何具體提出的組合的成功還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能預(yù)測(cè)。為了解決所述考慮因素中的一些，已經(jīng)提出了具有多個(gè)相的電解質(zhì)(例如，不互溶聚合物的混合物，和聚合物與填料或其它實(shí)心粒子的混合物)。例如，用于改進(jìn)電解質(zhì)的性能的努力包括對(duì)電解質(zhì)添加無(wú)機(jī)粒子(例如，填料)，例如由下列文獻(xiàn)所述的美國(guó)專利 4，534，996 (Rembaum 等，在 1985 年 8 月 13 日頒發(fā))，5，009，971 (Johnson 等，在 1991 年 4 月23日頒發(fā))，和6，395,419 (Kuwahara等，在2002年5月觀日頒發(fā))，以及美國(guó)專利申請(qǐng) 10/788，284(Inoue等，在2004年3月1日提交)，所述文獻(xiàn)通過(guò)引用將它們的全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。其它努力包括對(duì)電解質(zhì)添加第二聚合物相(例如，具有相對(duì)低極性的實(shí)心聚合物粒子)，例如由下列文獻(xiàn)描述的那些美國(guó)專利5，585，039 (Matsumoto等，在1996年12月 17日頒發(fā))和5，609，795 (Matsumoto等，在1997年3月11日頒發(fā))，它們都通過(guò)引用將它們的全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。使用有機(jī)微粒作為用于解決電池組電解質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)性需求的方法的一般概念可能看起來(lái)是直接解決方案。但是使用這些材料的努力是不穩(wěn)定的并且不成功的。例如，已經(jīng)將某些有機(jī)微粒在電解質(zhì)組合物中進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是其表現(xiàn)出困難，例如不充分的力學(xué)特性， 或沒(méi)有獲得電池組應(yīng)用所需的電導(dǎo)率(例如，離子電導(dǎo)率)。盡管迄今為止的努力，但是直至本發(fā)明為止，還需要改進(jìn)的電解質(zhì)材料，特別是滿足對(duì)電解質(zhì)材料的需求中的一些或全部的改進(jìn)的電解質(zhì)材料，例如具有良好的力學(xué)和電特性，電和力學(xué)特性的吸引人的平衡，基本上作為固體材料進(jìn)行操作的能力，相對(duì)聚結(jié)塊體的物理狀態(tài)，相對(duì)高的剪切模量，良好的可加工性，在沒(méi)有破壞的情況下容易操作的能力， 有效率的離子遷移率，高電導(dǎo)率(例如，離子電導(dǎo)率)，連續(xù)的流動(dòng)路徑(例如對(duì)于離子)， 多個(gè)相的通常均勻的分布，良好的耐久性，電解質(zhì)材料的組合物的低腐蝕性，承受將對(duì)其將要暴露的動(dòng)態(tài)熱條件的良好能力，或相對(duì)良好的阻燃性。這樣的電解質(zhì)材料對(duì)于在二次電池組中，在沒(méi)有多孔隔體的裝置中，或在它們兩者中的使用可以特別有利。發(fā)明概述在本發(fā)明的各個(gè)方面中，通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)于在可再充電池組中、例如在固體聚合物電解質(zhì)中的使用而言具有吸引力的有機(jī)粒子的不可預(yù)料的特性，本發(fā)明滿足了以上需求并且克服了現(xiàn)有技術(shù)的各種不利之處。因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含包含多孔有機(jī)微粒的第一相；和包含含環(huán)氧乙烷聚合物(即，Ε0Ρ)的第二相；其中所述第二相是連續(xù)相，并且所述有機(jī)微粒是空心的、多孔的、或既空心又多孔的。作為可以從本文中的電解質(zhì)組合物實(shí)現(xiàn)的各種優(yōu)點(diǎn)的結(jié)果，它們使其本身具有眾多有用的應(yīng)用。例如，二次電池組可以包括如本文中公開(kāi)的聚合物電解質(zhì)組合物。電解質(zhì)組合物還可以用于沒(méi)有多孔隔體的裝置中。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于制備電解質(zhì)組合物(例如，本文中所述的聚合物電解質(zhì)組合物)的方法，其中所述方法包括混合下列各項(xiàng)的步驟i)有機(jī)微粒，所述有機(jī)微粒包含具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tgs的含苯乙烯聚合物；ii)含環(huán)氧乙烷聚合物；和 iii)鋰鹽；其中將所述有機(jī)微粒保持在低于Tgs的溫度(例如，低于約Tgs-10°c，或低于約 Tg5 2 5 O ) ο如將從本文中的教導(dǎo)看到的，本發(fā)明反映了一種用于處理本領(lǐng)域中迄今為止面對(duì)的問(wèn)題的令人驚奇的途徑和解決方案，所述問(wèn)題由于在電池組應(yīng)用所需的電性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)方面的之前不能協(xié)調(diào)的折衷而受到限制。本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)組合物具有下列方面的令人驚奇的平衡高的熔融溫度或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，高的電導(dǎo)率(例如，離子電導(dǎo)率)，和高的剛度，使得它們作為用于電池組電池的離子傳導(dǎo)材料特別有用。本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)組合物表現(xiàn)出包括例如下列特性的兩項(xiàng)、三項(xiàng)、四項(xiàng)或多項(xiàng)(例如，所有的組合)的特性的預(yù)料不到的平衡例如，基本上作為固體材料進(jìn)行操作的能力，迄今為止僅期望來(lái)自液體電解質(zhì)的電性能，相對(duì)高的電導(dǎo)率(例如，離子電導(dǎo)率)，相對(duì)高的剪切模量，相對(duì)良好的可加工性，相對(duì)良好的力學(xué)特性，相對(duì)聚結(jié)塊體的物理狀態(tài)，在沒(méi)有破壞的情況下容易操作的能力，有效率的離子遷移率，用于金屬離子的連續(xù)流動(dòng)路徑，多個(gè)相的通常均勻的分布，相對(duì)高的耐久性，承受將對(duì)其將要進(jìn)行暴露的動(dòng)態(tài)熱條件的相對(duì)良好能力，或相對(duì)良好的阻燃性。附圖簡(jiǎn)述

圖1示例具有隔體的示例性二次電池組電池中的元件。圖2示例沒(méi)有隔體的示例性二次電池組電池中的元件。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及電解質(zhì)，并且具體地，涉及具有對(duì)于在電池組中使用特別吸引人的強(qiáng)度，電特性和其它特性的基本上聚結(jié)的電解質(zhì)材料。在其各個(gè)方面中，本發(fā)明基于與預(yù)料到的結(jié)果相反的結(jié)果而宣稱預(yù)料不到的發(fā)現(xiàn)將有機(jī)粒子，典型地，被認(rèn)為是非導(dǎo)電有機(jī)粒子加入到包括含聚環(huán)氧乙烷的聚合物 (EOP)的電解質(zhì)組合物中，令人驚奇地增加電解質(zhì)的剪切模量，電導(dǎo)率(例如，離子電導(dǎo)率)，或者甚至它們兩者。電解質(zhì)因而使得它們優(yōu)選表現(xiàn)出下列各項(xiàng)的令人驚奇的良好組合相對(duì)高的電導(dǎo)率和相對(duì)良好的力學(xué)性質(zhì)，例如相對(duì)高的剪切模量。據(jù)信本文中的電解質(zhì)通過(guò)使用下列各項(xiàng)而出乎意料地實(shí)現(xiàn)它們的性質(zhì)至少一種獨(dú)特的有機(jī)微粒，所述有機(jī)微粒是空心的、多孔的或既空心又多孔的；和含環(huán)氧乙烷聚合物。當(dāng)與金屬鹽如鋰鹽和任選的溶劑組合時(shí)，所述至少一種有機(jī)微粒和所述含環(huán)氧乙烷聚合物的混合物使得鹽的金屬離子可以在聚合物電解質(zhì)組合物中有效地起到流動(dòng)相的作用。 它因而可以在電池組中攜帶電荷，同時(shí)仍適宜地表現(xiàn)出使得材料作為相對(duì)聚結(jié)塊體容易操作的力學(xué)性質(zhì)。聚合物電解質(zhì)組合物優(yōu)選是具有獨(dú)特和單獨(dú)的相(例如，不同的聚合物相)的多相材料。具體地，它將包括至少一個(gè)第一結(jié)構(gòu)相(即，一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)相)，其作為其主要功能中的一種而有助于材料的力學(xué)性、耐久性和熱穩(wěn)定性；和至少一個(gè)第二相，其含有材料的作為其主要功能之一的電性能。如將看到的，第一相通常將包括第一組分(即，有機(jī)微粒)，而第二相通常將包括EOP中的一些或全部(例如，其可以富含Ε0Ρ)。有機(jī)微粒和EOP 通常相對(duì)彼此不互溶，但是，盡管如此將它們用作混合物以實(shí)現(xiàn)本文中的優(yōu)點(diǎn)和益處。當(dāng)與金屬鹽組合，并且優(yōu)選與溶劑組合時(shí)，第二相優(yōu)選限定基本上連續(xù)的相，其當(dāng)在放置在兩個(gè)電極之間時(shí)，可以幫助提供用于離子遷移的有效率路徑。本文中的聚合物電解質(zhì)組合物的益處可以通過(guò)有利地使用可容易獲得的材料達(dá)到，特別是用于第二相的含環(huán)氧乙烷聚合物(例如，其可以是聚環(huán)氧乙烷均聚物)，從而使得聚合物電解質(zhì)可以基本上或者甚至完全沒(méi)有要求多個(gè)(典型地，昂貴的)合成步驟，例如在形成接枝共聚物或其它嵌段共聚物中所需的合成步驟的聚合物。第一相第一相通常將包括有機(jī)粒子相，例如至少一種，并且優(yōu)選多種有機(jī)微粒。有機(jī)微粒優(yōu)選具有相對(duì)高的熔融溫度或相對(duì)高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使得第一相在電解質(zhì)的典型使用溫度處于固體狀態(tài)(例如，半結(jié)晶狀態(tài)或玻璃狀狀態(tài))。舉例來(lái)說(shuō)，第一相可以在高達(dá)約 60°C的使用溫度處于固體狀態(tài)。第一相優(yōu)選以足以使得電解質(zhì)組合物可以通常作為固體操作的量存在?；陔娊赓|(zhì)組合物的總重量，第一相可以以大于約5重量％，優(yōu)選大于約10 重量％，更優(yōu)選大于約20重量％，并且最優(yōu)選大于約25重量％的濃度存在，使得第一相對(duì)聚合物電解質(zhì)組合物提供強(qiáng)度和剛度。第一相優(yōu)選以使得第二相為連續(xù)相的足夠低的量存在?；诰酆衔镫娊赓|(zhì)組合物(例如，第二相和第一相)的總體積，第一相可以以小于約70 體積％，優(yōu)選小于約50體積％，更優(yōu)選小于約45體積％，并且最優(yōu)選小于約35體積％的濃
度存在。第一相可以包括有機(jī)聚合物，使得所述聚合物，第一相或所述聚合物和第一相的模量(例如，彈性模量)大于第二相(例如，包括含聚環(huán)氧乙烷的聚合物，金屬鹽和任選溶劑的第二相)的模量，大于第二相中的聚合物(例如，含聚環(huán)氧乙烷的聚合物)的模量，或大于第二相的模量和第二相中的聚合物的模量。例如，第一相可以包括一種或多種聚合物， 基本上由一種或多種聚合物組成，或者甚至由一種或多種聚合物組成，所述一種或多種聚合物的彈性模量大于約0. 4GPa,優(yōu)選大于0. 7GPa,更優(yōu)選大于約1. 2GPa,并且最優(yōu)選大于約1. SGPa0在沒(méi)有限制的情況下，第一相可以包括選自下列各項(xiàng)的聚合物高密度聚乙烯， 中密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯，全同立構(gòu)聚丙烯，聚丙烯無(wú)規(guī)共聚物，無(wú)規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯均聚物，間同立構(gòu)聚苯乙烯均聚物，包括至少90摩爾％的苯乙烯單體的聚苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物，包括至少40重量％的苯乙烯嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物，高抗沖聚苯乙烯，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，聚甲基丙烯酸甲酯，或聚甲基丙烯酸異丁酯(polyisbutyl methacrylate)，或它們的任何組合。優(yōu)選的聚合物包括具有一種或多種烯鍵式不飽和單體(monomeRs)的聚合物，或基本上由一種或多種烯鍵式不飽和單體組成的聚合物。優(yōu)選的聚丙烯無(wú)規(guī)共聚物包括這樣的聚丙烯共聚物，所述聚丙烯共聚物基于共聚物中的單體的總摩爾數(shù)以約80摩爾％以上，更優(yōu)選約90摩爾％以上，并且最優(yōu)選約94摩爾％以上的濃度含有丙烯；具有如通過(guò)差示掃描量熱法測(cè)量的至少30重量％結(jié)晶度，或以上它們兩者。優(yōu)選的聚苯乙烯嵌段共聚物，基于嵌段共聚物的總重量，包括約25重量％以上的苯乙烯嵌段，更優(yōu)選約20重量％以上的苯乙烯嵌段。例如，該聚合物可以包括含苯乙烯聚合物，例如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，聚苯乙烯均聚物，聚苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物，高抗沖聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈嵌段共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，以上含異戊二烯和丁二烯的共聚物的氫化和部分氫化類似物， 或它們的任何組合。含苯乙烯聚合物包括無(wú)規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯，例如無(wú)規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯均聚物或共聚物，以及包括一個(gè)以上的無(wú)規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物。其它的含苯乙烯聚合物包括間同立構(gòu)聚苯乙烯，例如間同立構(gòu)聚苯乙烯均聚物或共聚物，以及具有一個(gè)以上的間同立構(gòu)聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物。優(yōu)選的聚苯乙烯均聚物包括具有如通過(guò)差示掃描量熱法測(cè)量的約240°C以上的最終熔融溫度的聚苯乙烯。優(yōu)選的聚合物包括重均分子量為約20，000道爾頓以上，更優(yōu)選約50，000道爾頓以上的那些聚合物。該聚合物可以具有小于約20，000, 000道爾頓，優(yōu)選小于約5，000, 000道爾頓，并且更優(yōu)選小于約2，000, 000 道爾頓的重均分子量。各種聚合物的彈性模量列出在下列文獻(xiàn)中R. W. Warfield和 F. R. Barnet，“本體聚合物的彈性常數(shù)(Elastic constants of Bulk Polymers)，，，Naval Ordnance Laboratories, White Oak, Silver Spring, Maryland, NOLTR 71-226,1972 ^ 4 月12日，第2頁(yè)。為了示例的目的，可以用于第二相或第一相的示例性均聚物的在約25°C 的溫度測(cè)量的近似彈性模量(即，楊氏模量)顯示在下列表1中。表 1.
權(quán)利要求
1.一種聚合物電解質(zhì)組合物，所述聚合物電解質(zhì)組合物包含a.包含有機(jī)微粒的第一相；和b.包含含環(huán)氧乙烷聚合物的第二相；其中所述第二相是連續(xù)相，并且所述有機(jī)微粒是空心的、多孔的或既空心又多孔的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述有機(jī)微粒是空心的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述有機(jī)微粒是多孔的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述含環(huán)氧乙烷聚合物包含(i)聚環(huán)氧乙烷均聚物，(ii)包含一種或多種另外的醇鹽單體的環(huán)氧乙烷共聚物，或iii)⑴和( )兩者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述含環(huán)氧乙烷聚合物包括大于約0. 80的環(huán)氧乙烷摩爾分?jǐn)?shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述含環(huán)氧乙烷聚合物是聚環(huán)氧乙烷均聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述有機(jī)微粒包含含苯乙烯聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述含苯乙烯聚合物選自由下列各項(xiàng)組成的組苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，聚苯乙烯均聚物，聚苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物，高抗沖聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈嵌段共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，以上含異戊二烯和丁二烯的共聚物的氫化和部分氫化類似物，或它們的任何組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述第二相包含非質(zhì)子溶劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述有機(jī)微粒包括空隙分?jǐn)?shù)為約0. 30以上的空心有機(jī)微粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述聚合物電解質(zhì)組合物還包含鋰鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述電解質(zhì)包含在所述含環(huán)氧乙烷聚合物上的氧原子和來(lái)自所述鋰鹽的鋰離子，使得氧與鋰的原子比為約2至約30。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述第二相包含所述聚環(huán)氧乙烷，所述鋰鹽和所述非質(zhì)子溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述第一相基于所述電解質(zhì)組合物的總體積以大于約5體積％存在，并且所述第二相基于所述電解質(zhì)的總體積以大于約20體積％存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中i)所述含環(huán)氧乙烷聚合物的特征在于處于凈態(tài)的結(jié)晶度，所述處于凈態(tài)的結(jié)晶度大于約60重量％ ；ii)所述電解質(zhì)含有小于約40重量％的所述有機(jī)微粒和小于約20重量％的所述鋰鹽；并且iii)所述電解質(zhì)中的所述含環(huán)氧乙烷聚合物的結(jié)晶度小于約58重量％。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中i)所述聚合物電解質(zhì)的特征在于根據(jù)ASTM 5270-08通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)分析在30°C和1弧度/秒測(cè)量的剪切模量G’，所述剪切模量G’比所述含環(huán)氧乙烷聚合物的剪切模量大至少 50% ； )所述聚合物電解質(zhì)的特征在于在30°C的離子電導(dǎo)率，所述在30°C的離子電導(dǎo)率比可比較電解質(zhì)組合物的離子電導(dǎo)率大至少200%，所述可比較電解質(zhì)組合物不含多孔有機(jī)粒子并且另外具有相同的組成；或 iii)⑴和( )兩者。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述聚合物電解質(zhì)組合物表現(xiàn)出根據(jù)ASTM D5279-08通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)分析在約1弧度/秒和約30°C測(cè)量的剪切模量G’，以及通過(guò)AC阻抗譜在Solartron中使用約IOmV的交流電幅值在約30°C測(cè)量的離子電導(dǎo)率ο，使得i.G，·ο 大于約 200(S/cm)(達(dá)因/cm2)；并且ii.G，為約IO4至約101°達(dá)因/cm2。
18.一種二次電池組，所述二次電池組包括根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物，其中所述電池組沒(méi)有多孔隔體。
19.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的聚合物電解質(zhì)組合物的方法， 其中所述方法包括混合下列各項(xiàng)的步驟i)所述有機(jī)微粒，其中所述有機(jī)微粒包含含苯乙烯聚合物，所述含苯乙烯聚合物具有根據(jù)ASTM E1640-99通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)分析所測(cè)量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tgs ； )所述含環(huán)氧乙烷聚合物；和 iii)所述鋰鹽；其中將所述有機(jī)微粒保持在低于Tgs的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述有機(jī)微粒在膠乳中，所述膠乳包含至少約 20重量％的所述有機(jī)微粒和至少約20重量％的水；并且所述方法包括干燥所述組合物的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含包含多孔有機(jī)微粒的第一相；和包含含環(huán)氧乙烷聚合物(即，EOP)的第二相；其中所述第二相是連續(xù)相。聚合物電解質(zhì)組合物優(yōu)選還包含鋰鹽和任選溶劑。聚合物電解質(zhì)組合物可以具有在1弧度/秒和約30℃測(cè)量的剪切模量G’以及在約30℃測(cè)量的傳導(dǎo)率σ，使得i)G’-σ大于約200(S/cm)(達(dá)因/cm2)；并且ii)G’為約104至約1010達(dá)因/cm2。
文檔編號(hào)H01M10/0565GK102318124SQ201080007287
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者多里·J·榮茲, 斯特凡妮·L·休斯, 瓦列里·金茲伯格, 蘇珊·J·巴比內(nèi)茨, 蘇達(dá)卡爾·巴利耶帕里, 道格拉斯·A·布魯內(nèi) 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司