基于聚乙烯醇缩醛的凝胶聚合物电解质的制备方法及应用

摘要

一种基于聚乙烯醇缩醛的凝胶聚合物电解质的制备方法及应用。本发明将具有通式(1)、(2)、(3)和(4)所示结构的聚乙烯醇缩醛基聚合物溶解在有机溶剂体系中，并与一定比例的活性稀释剂、光敏引发剂加入到液态电解质中，混合均匀得到前驱体溶液，将锂离子电池隔膜充分浸润溶胀前驱体溶液，然后在波长200~365nm范围内的紫外线作用下辐照，发生化学交联得到膜支撑的凝胶聚合物电解质。其中，R1和R2表示氢原子或碳原子数为1~13的脂肪族烃或芳香族烃的全缩醛化物或半缩醛化物。本发明操作简单，适合连续规模生产凝胶聚合物电解质和原位成膜生产聚合物锂离子电池；且制备的凝胶聚合物电解质具有高的离子电导率和宽的电化学稳定窗口，与电极材料匹配循环性能好，不存在液态电解质电池的漏液污染，安全性能好。

主权项

一种基于聚乙烯醇缩醛的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将具有通式(1)、(2)、(3)或(4)所示结构的聚乙烯醇缩醛溶解于有机溶剂，所述聚乙烯醇缩醛与所述有机溶剂的质量比为1:4‑1:15，得到均质澄清的透明溶液；2)向步骤1)配制的均质溶液中加入质量分数为聚乙烯醇缩醛的20wt.％‑100wt.％的活性稀释剂，充分搅拌使其混合均匀；3)向步骤2)配制的均质溶液中加入质量分数为活性稀释剂的1wt.％‑20wt.％的光敏引发剂，充分搅拌使其混合均匀；4)将步骤3)配制的均质溶液加入到是其总质量1.5‑4倍的液态电解质中，充分搅拌得到前驱体溶液；5)将锂离子电池隔膜充分浸润上述前驱体溶液，然后在200‑365nm范围内的紫外光下辐照0.05‑1小时，通过充分的化学交联反应固化得到凝胶聚合物电解质；6)以上所有步骤均在惰性气氛保护下进行；通式(1)和(2)的聚乙烯醇缩醛中R₁和R₂为氢原子或选自碳原子数为1‑13的脂肪族或芳香族化合物的半缩醛化物或芳香族化合物的全缩醛化物。