复合材料及其制备方法、复合凝胶电解质及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种复合材料及其制备方法、复合凝胶电解质及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高和循环寿命长等优点而被广泛应用于3C、动力电池和储能等领域。传统的锂离子电池的电解液是液态体系，在电池长期的使用过程中，电池仍然存在着漏液、起火、燃烧和爆炸等风险。同时，由于高能量密度的锂离子电池通常使用622或822的三元体系，Mn

为了解决锂离子电池的安全问题，科研人员通常在现有的电解液体系中加入一些阻燃成分，诸如磷酸三乙酯、氟代碳酸乙烯酯和三氟代碳酸丙烯酯等。但就电解液本身而言，其仍旧是液态的。使用添加这些成分的电解液，电池仍旧面临漏液、腐蚀零部件以及电池失效的可能性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供复合材料，以解决现有技术中存在的液态电解液可能导致的漏液等技术问题。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

复合材料，包括无机纳米粒子和原位聚合包覆于所述无机纳米粒子表面的聚合物；

所述无机纳米粒子包括POSS及其衍生物和埃洛石中的至少一种；

所述聚合物的聚合单体包括第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体；

所述第一聚合单体包括含环氧基的不饱和烯烃类化合物；

所述第二聚合单体包括丙烯腈或丙烯腈的衍生物；

所述第三聚合单体包括多臂聚乙二醇马来酰亚胺和/或多臂聚乙二醇丙烯酸酯。

本发明的复合材料，在无机纳米粒子表面原位聚合包覆相应聚合物，无机纳米粒子能够增加体系中不可燃烧组分，提升材料的本征安全性；聚合物可保证锂离子的传导。并且，通过原位聚合将聚合物包覆于无机纳米粒子表面，解决了固态电池中的界面痛点问题。

在本发明的具体实施方式中，所述聚合物的聚合单体中，所述第一聚合单体与所述第二聚合单体的摩尔比为(0.7～2)：1；所述第一聚合单体与所述第三聚合单体的质量比为(2.5～400)：1。

在本发明的具体实施方式中，所述无机纳米粒子的质量为所述聚合单体的总质量的0.01％～20.0％。

本发明的另一目的在于提供复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体与无机纳米粒子于溶剂中，在引发剂的作用下进行原位聚合反应；

对所述原位聚合反应后的物料进行干燥处理。

在本发明的具体实施方式中，所述干燥处理的方式包括：冷冻干燥、鼓风干燥和真空干燥中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述原位聚合反应的温度为30～70℃；所述原位聚合反应的时间为20～40h。

在本发明的具体实施方式中，所述原位聚合反应中，采用梯度升温的方式。进一步的，所述梯度升温包括：于30～33℃保温1～2h，于40～43℃保温1～2h，于50～53℃保温1～2h，于55～70℃保温17～24h。

本发明的又一目的在于提供一种复合凝胶电解质，包括电解液和上述任意一种所述复合材料。

本发明的复合凝胶电解质，经凝胶化处理表现出一定的自支撑作用，能够将液态组分“锚定”在主体中，从而极大的减少漏液的风险，提高安全性能。并且本发明的复合凝胶电解质具有较高的极限氧指数。

在本发明的具体实施方式中，所述复合凝胶电解质中，所述复合材料的质量分数为0.8％～5.0％。

本发明还提供了上述任意一种所述复合凝胶电解质的制备方法，包括如下步骤：

复合材料溶解于电解液中，进行凝胶化处理。

在本发明的具体实施方式中，所述凝胶化处理包括：于45～50℃加热处理。

本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述任意一种所述复合凝胶电解质。

本发明的锂离子电池具有优异的循环性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的复合材料中，无机纳米粒子能够增加体系中不可燃烧组分，提升材料的本征安全性；聚合物可保证锂离子的传导；并且，原位聚合包覆的聚合物与无机纳米粒子，解决了固态电池中的界面痛点问题。

(2)本发明的复合凝胶电解质，能够将液态组分“锚定”在主体中，从而极大的减少漏液的风险，提高安全性能；同时本发明的复合凝胶电解质具有较高的极限氧指数，并具有较高的锂离子电导率和稳定的电化学窗口。

(3)本发明的复合凝胶电解质可直接用于现有的锂离子电池中，具有高效、安全和便捷的优势；制得的锂离子电池具有优异的循环性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一些实施例提供的复合材料的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的复合凝胶电解质的光学照片。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

复合材料，包括无机纳米粒子和原位聚合包覆于所述无机纳米粒子表面的聚合物；

所述无机纳米粒子包括POSS及其衍生物和埃洛石中的至少一种；

所述聚合物的聚合单体包括第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体；

所述第一聚合单体包括含环氧基的不饱和烯烃类化合物；

所述第二聚合单体包括丙烯腈或丙烯腈的衍生物；

所述第三聚合单体包括多臂聚乙二醇马来酰亚胺和/或多臂聚乙二醇丙烯酸酯。

本发明的复合材料，在无机纳米粒子表面原位聚合包覆相应聚合物，无机纳米粒子能够增加体系中不可燃烧组分，提升材料的本征安全性；聚合物可保证锂离子的传导。并且，通过原位聚合将聚合物包覆于无机纳米粒子表面，解决了固态电池中的界面痛点问题。

本发明的复合材料的结构示意图如图1所示；复合材料中，聚合物的有机链段一方面原位聚合包覆于所述无机纳米颗粒表面，形成无机粒子M，另一方面以无机粒子M为核，原位聚合生长，在相邻无机粒子M之间形成由有机链段构成的三维聚合物网络结构。另一方面，本发明的复合材料主要以聚合物和包覆有聚合物的无机粒子M为主；为了示意说明，可能存在部分未被聚合物包覆的无机纳米颗粒如无机粒子B，其含量不做限定。

在本发明的具体实施方式中，所述POSS及其衍生物包括POSS(笼型聚倍半硅氧烷)、羟基POSS和氨基POSS等。

在本发明的具体实施方式中，所述第一聚合单体包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚和丙烯酸-2,3-环氧丙酯十八烯酸中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述第二聚合单体包括3-环戊基丙烯腈、3-苯基丙烯腈、丙烯腈、3-(苯磺酰基)丙烯腈和3-乙氧基丙烯腈中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述第三聚合单体包括四臂聚乙二醇马来酰亚胺和/或四臂聚乙二醇丙烯酸酯。

在本发明的具体实施方式中，所述四臂聚乙二醇马来酰亚胺的重均分子量为2000～20000Da，如5000Da；所述四臂聚乙二醇丙烯酸酯的重均分子量为1000～20000Da，如2000Da。

如在不同实施方式中，所述四臂聚乙二醇马来酰亚胺的重均分子量可以示例性的为2000Da、4000Da、5000Da、8000Da、10000Da、12000Da、15000Da、18000Da、20000Da等；所述四臂聚乙二醇丙烯酸酯的重均分子量可以示例性的为1000Da、2000Da、5000Da、8000Da、10000Da、12000Da、15000Da、18000Da、20000Da等。

在本发明的具体实施方式中，所述聚合物的聚合单体中，所述第一聚合单体与所述第二聚合单体的摩尔比为(0.7～2)﹕1，如(1.3～1.4)：1；所述第一聚合单体与所述第三聚合单体的质量比为(2.5～400)：1，如(35～45)：1。

如在不同实施方式中，所述聚合物的聚合单体中，所述第一聚合单体与所述第二聚合单体的摩尔比可以示例性的为0.7﹕1、0.8﹕1、0.9﹕1、1﹕1、1.1﹕1、1.2﹕1、1.3﹕1、1.4﹕1、1.5﹕1、1.6﹕1、1.7﹕1、1.8﹕1、1.9﹕1、2﹕1等；所述第一聚合单体与所述第三聚合单体的质量比可以示例性的为2.5：1、5.0：1、10.0：1、15.0：1、20：1、40：1、60：1、100：1、200：1、400：1等。

在本发明的具体实施方式中，所述无机纳米粒子的质量为所述聚合单体的总质量的0.01％～20.0％，如0.5％～5.5％。

如在不同实施方式中，所述无机纳米粒子的质量可以示例性的为所述聚合单体的总质量的0.01％、0.1％、0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％等。

通过采用适宜的无机纳米粒子的用量，进一步兼顾保证由复合材料得到的复合凝胶电解质的极限氧指数、安全性能以及循环性能等。

本发明的另一目的在于提供复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体与无机纳米粒子于溶剂中，在引发剂的作用下进行原位聚合反应；

对所述原位聚合反应后的物料进行干燥处理。

在本发明的具体实施方式中，所述干燥处理的方式包括：冷冻干燥、鼓风干燥和真空干燥中的任一种或多种。

在本发明的具体实施方式中，所述冷冻干燥包括：将所述物料进行预冻后，再进行真空冷冻干燥处理。其中，预冻的时间可以为3～5h，如4h；真空冷冻干燥处理的时间可以为16～20h，如18h。

在本发明的具体实施方式中，所述鼓风干燥的温度为60～90℃，所述鼓风干燥的时间为4～10h。

在本发明的具体实施方式中，所述真空干燥的温度为60～90℃，所述真空干燥的时间为4～48h。

具体的冷冻干燥、鼓风干燥和真空干燥处理的时间可根据实际干燥的情况进行调整，采用上述干燥处理的方式以去除物料中的溶剂及反应不完全的单体，提升复合材料的纯度。

在本发明的具体实施方式中，所述溶剂包括非水有机溶剂。进一步的，所述溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、四乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、1,3-二氧五环、乙酸乙酯、γ-丁内酯、6-己内酯、乙腈和环丁砜中的任一种或多种。

上述溶剂是锂离子电池电解液中常用的溶剂，一方面上述溶剂可以保证各组分在相应溶液体系中进行原位聚合反应；另一方面在干燥处理后，即便可能存在微量的溶剂残留，也可保证电池的稳定运行，不会引入其余杂质。

在本发明的具体实施方式中，所述溶剂包括碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。进一步的，所述溶剂中，碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的体积比为1﹕1。

在本发明的具体实施方式中，所述溶剂的用量与所述第一聚合单体、所述第二聚合单体和所述第三聚合单体的质量和之比为(2.9904～5.607)mL﹕1g。此处是指，相较于每1g的三种聚合单体的混合物，溶剂的用量为(2.990～5.607)mL，而并非是限定聚合单体和溶剂的具体用量值。

如在不同实施方式中，所述溶剂的用量与各单体的质量和之比可以示例性的为3mL﹕1g、3.5mL﹕1g、4mL﹕1g、4.5mL﹕1g、5mL﹕1g、5.5mL﹕1g等。

在本发明的具体实施方式中，所述引发剂包括自由基聚合物引发剂。进一步的，所述引发剂包括偶氮类引发剂和过氧化物引发剂中的至少一种。如，所述偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的任一种或多种；所述过氧化物引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的任一种或多种。

在实际操作中，所述引发剂的用量为所述聚合单体的总质量的0.5％～1.5％，如1％。

在本发明的具体实施方式中，所述原位聚合反应的温度为30～70℃；所述原位聚合反应的时间为20～40h。进一步的，在所述原位聚合反应的过程中，伴随着搅拌操作，以保证无机纳米粒子被有效复合包覆，并分散于整体复合材料体系中。

如在不同实施方式中，所述原位聚合反应的温度可以示例性的为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃等；所述原位聚合反应的时间可以示例性的为20h、22h、24h、28h、32h、36h、40h等。

在本发明的具体实施方式中，所述原位聚合反应中，采用梯度升温的方式。进一步的，所述梯度升温包括：于30～33℃保温1～2h，于40～43℃保温1～2h，于50～53℃保温1～2h，于55～70℃保温17～24h。

在实际操作中，可预先将所述前驱液转入密闭的反应釜中，采用上述梯度升温的方式进行加热处理；也可预先将所述前驱液转入密闭的反应釜中，进行惰性气体交换，在惰性气体的氛围下，采用恒温(55～70℃)加热的方式进行加热处理。其中，惰性气体可以为高纯氩气。

在本发明的一些具体实施方式中，所述复合材料的制备方法，可包括如下步骤：

(a)将第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体预先溶解于溶剂中，然后加入引发剂，待分散均匀后，再加入无机纳米粒子，分散均匀，得到前驱液；

(b)对所述前驱液加热处理，使所述引发剂引发原位聚合反应；然后对所述原位聚合反应后的物料进行干燥处理。

在本发明的具体实施方式中，所述制备中，所述无机纳米粒子的用量为所述第一聚合单体、第二聚合单体和第三聚合单体质量和的0.01％～20.0％，优选为0.5％～5.5％，如2％。

在本发明的具体实施方式中，对所述原位聚合反应后的物料进行干燥处理前，还包括：对所述原位聚合反应后的物料进行提纯处理；所述提纯包括：将所述原位聚合反应后的物料与乙醇水溶液混合，析出固体后，收集固体。

在本发明的具体实施方式中，所述乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为(2.5～3.5)﹕1，如3﹕1。

本发明的又一目的在于提供一种复合凝胶电解质，包括电解液和上述任意一种所述复合材料。

本发明的复合凝胶电解质，经凝胶化处理表现出一定的自支撑作用，能够将液态组分“锚定”在主体中，从而极大的减少漏液的风险，提高安全性能。并且本发明的复合凝胶电解质具有较高的极限氧指数。

在本发明的具体实施方式中，所述复合凝胶电解质中，所述复合材料的质量分数为0.8％～5.0％。

如在不同实施方式中，所述复合凝胶电解质中，所述复合材料的质量分数可以示例性的为0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％等。

本发明的复合凝胶电解质中所采用的电解液可以为常规现有的电解液，可直接将所述复合材料与现有电解液按比例复配，进行凝胶化处理即可，无需改变现有电池的制备工艺。

具体的，电解液可包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂。其中，非水有机溶剂可以包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、四乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、1,3-二氧五环、乙酸乙酯、γ-丁内酯、6-己内酯、乙腈和环丁砜中的任一种或多种；所述锂盐可以包括LiPF6、LiBF

本发明的复合材料在用于复合凝胶电解质中时，可直接用于现有的锂离子电解液中，具有高效、便捷的特点。

本发明还提供了上述任意一种所述复合凝胶电解质的制备方法，包括如下步骤：

复合材料溶解于电解液中，进行凝胶化处理。

在本发明的具体实施方式中，所述凝胶化处理包括：于45～50℃加热处理。

如在不同实施方式中，所述加热处理的温度可以示例性的为45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃等等。

在本发明的具体实施方式中，所述加热处理的时间为10～30h。

在实际操作中，复合材料溶解于电解液中和凝胶化处理的操作可连续进行，也可分开进行；比如，可预先将所述复合材料按比例溶解于电解液中，然后在组装电池后，进行注液，封口后，再进行凝胶化处理。

本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述任意一种所述复合凝胶电解质。

上述锂离子电池的制备中，可采用现有的电池制备工艺，区别在于，在配制电解液时，在现有电解液中按比例加入复合材料，得到混合物，然后将得到的混合物注液，再对电池进行封口处理，再在45～50℃条件下静置完成凝胶化，得到相应的锂离子电池。

实施例1

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，包括如下步骤：

(1)在手套箱中称取体积比为1﹕1的碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯，根据丙烯酸缩水甘油酯和3-环戊基丙烯腈摩尔比为1.37：1、丙烯酸缩水甘油酯和4arm-PEG Maleimide(四臂PEG马来酰亚胺，Mw＝5000Da)质量比为40：1，称取并充分混合反应单体，其中单体总质量和溶剂体积比为1g:3.73mL，随后加入引发剂偶氮二异丁腈(用量为各单体总质量的1wt％)，待引发剂分散均匀后，加入POSS(笼型聚倍半硅氧烷)，得到前驱液；其中，POSS的用量为单体总质量的2wt％。

(2)将步骤(1)得到的前驱液加热至55℃搅拌反应24h，然后将反应后的物料预冻4h，再放入冷冻干燥机中冷冻干燥处理18h，得到复合材料PreCGPN。

(3)将步骤(2)得到的复合材料PreCGPN溶解于电解液中，搅拌分散，得到混合物；其中，混合物中，复合材料PreCGPN的质量分数为2wt％。然后将混合物在45℃加热处理20h，得到复合凝胶电解质CGPN。

其中，电解液可为商用电解液，如电解液包括溶剂、锂盐和添加剂；溶剂为体积比为1﹕1﹕1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯；锂盐为LiPF

如图2所示，其为本发明实施例1制备得到的复合凝胶电解质的光学照片，从图中可知，本发明经凝胶化处理得到的复合凝胶电解质具有一定的自支撑特性。

实施例2

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：无机纳米离子种类不同。本实施例中，将步骤(1)中的POSS替换为等质量的埃洛石。

实施例3

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，单体的比例不同。本实施例中，丙烯酸缩水甘油酯、3-环戊基丙烯腈和4arm-PEGMaleimide(四臂PEG马来酰亚胺，Mw＝5000Da)的相关比例如下，丙烯酸缩水甘油酯：3-环戊基丙烯腈的摩尔比为1：1，丙烯酸缩水甘油酯：4arm-PEG Maleimide的质量比为30：1。

实施例4

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，单体的比例不同。本实施例中，丙烯酸缩水甘油酯、3-环戊基丙烯腈和4arm-PEGMaleimide(四臂PEG马来酰亚胺，Mw＝5000Da)的相关比例如下，丙烯酸缩水甘油酯：3-环戊基丙烯腈的摩尔比为1：1.37，丙烯酸缩水甘油酯：4arm-PEG Maleimide的质量比为20：1。

实施例5

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，单体种类不同。本实施例中，将步骤(1)中的4arm-PEG Maleimide(四臂PEG马来酰亚胺，Mw＝5000Da)替换为等质量的4arm-PEG Acrylate(四臂PEG丙烯酸酯，Mw约为2000Da)。

实施例6

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，单体种类不同。本实施例中，将步骤(1)中的丙烯酸缩水甘油酯替换为等摩尔量的甲基丙烯酸缩水甘油酯，3-环戊基丙烯腈替换为等摩尔量的3-(苯磺酰基)丙烯腈。

实施例7

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，POSS的用量不同。本实施例中，POSS的用量为单体总质量的0.2wt％。

实施例8

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(1)中，POSS的用量不同。本实施例中，POSS的用量为单体总质量的20.0wt％。

实施例9

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(2)在干燥处理前，还包括提纯处理。具体的，本实施例中，将步骤(1)得到的前驱液加热至55℃搅拌反应24h，然后将反应后的物料与乙醇水溶液(乙醇/水体积比为75/25)混合，搅拌析出固体后，过滤，收集固体；然后将固体预冻4h，再放入冷冻干燥机中冷冻干燥处理18h，得到复合材料PreCGPN。

实施例10

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(3)中，复合材料的用量不同。本实施例中，混合物中，复合材料PreCGPN的质量分数为3wt％。

实施例11

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(3)中，复合材料的用量不同。本实施例中，混合物中，复合材料PreCGPN的质量分数为4wt％。

实施例12

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(2)中加热处理方式不同。本实施例中，步骤(2)包括：将步骤(1)得到的前驱液搅拌加热至30℃保温1h，40℃保温1h，50℃保温1h，55℃保温21h，然后将反应后的物料预冻4h，再放入冷冻干燥机中冷冻干燥处理18h，得到复合材料PreCGPN。

实施例13

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(3)中，复合材料PreCGPN加入量不同。本实施例中，复合材料PreCGPN的用量为单体总质量的0.2wt％。

实施例14

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(3)中，复合材料PreCGPN加入量不同。本实施例中，复合材料PreCGPN的用量为单体总质量的10wt％。

实施例15

本实施例提供了复合凝胶电解质的制备方法，参考实施例1，区别仅在于：步骤(3)中，复合材料PreCGPN加入量不同。本实施例中，复合材料PreCGPN的用量为单体总质量的20wt％。

实验例1

表1为不同实施例得到的复合凝胶电解质材料的室温锂离子电导率和极限氧指数(LOI)的测试结果。其中，LOI测试中，控制气体流速为40mm/s，助燃气体选择氧气，惰性气体选择氮气。

表1不同复合凝胶电解质材料的室温锂离子电导率和LOI

从上述测试结果可知，本发明的复合凝胶电解质具有较高的锂离子电导率和极限氧指数，尤其针对一定无机纳米粒子用量的情况，可兼顾保证较高的锂离子电导率和较高的极限氧指数，提高材料的安全性能。

实验例2

按各实施例的复合凝胶电解质的制备方法先得到将复合材料溶解于电解液中的混合物，组装电池，然后将混合物注液，随后对电池进行封口，常温静置12h后，于45℃高温静置12h得到复合凝胶锂离子电池。对各复合凝胶锂离子电池在工作电压2.8-4.2V进行充放电测试，化成阶段电流密度为0.2C/0.2C，循环阶段充放电电流密度为1.0C/1.0C，测试结果如表2所示。

其中，电池正极采用三元材料(镍钴锰比例为622)，负极采用石墨材料，隔膜采用单面涂层的PE隔膜(陶瓷面对正极)，电芯注液系数为2.1g/Ah。

表2不同复合凝胶电锂离子电池的循环性能测试结果

从上述测试结果可知，本发明采用在电解液中加入一定的复合材料制备得到的复合凝胶锂离子电池，能够提升电芯的循环性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。