一种锂电池细菌纤维素凝胶聚合物电解质的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂电池细菌纤维素凝胶聚合物电解质的制备方法，属于聚合物电解质制备技术领域。本发明将西瓜皮蒸煮后，与无水氯化钙等搅拌混合，再利用酵母菌协同沼气液中微生物共同进行发酵，取发酵液表面细菌纤维素膜，经冲洗、碱浸、水浴保温，抽滤得膜片，将膜片水浴处理、冷冻、二次解冻后，与聚乙二醇二甲醚和高氯酸锂混合，在真空条件下，浸渍得锂电池细菌纤维素凝胶聚合物电解质的方法。本发明制备步骤简单，充分利用细菌纤维素制备凝胶聚合物电解质，无须加入增塑剂，针对性强，有效解决了离子导电率低、机械性能差问题。

主权项

一种锂电池细菌纤维素凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取新鲜西瓜皮300～500g，加入盛有1～2L清水的蒸锅中，加热至沸腾，在沸腾状态下蒸煮20～30min，取出西瓜皮，待其自然冷却至室温后，加入盛有1～2L去离子水的密闭发酵罐中，再依次加入0.3～0.5g无水氯化钙，0.2～0.4g磷酸二氢钾，滴加质量浓度为6～8%柠檬酸溶液，调节pH至6.2～6.4，启动发酵罐搅拌器，以300～400r/min转速搅拌混合10～15min；（2）待搅拌结束，依次加入2～4g酵母粉和10～15mL沼气液，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，启动发酵罐加热器，加热升温至30～35℃，静置恒温密闭发酵5～7天，用镊子取出发酵液表层纤维素膜，并用去离子水冲洗3～5次后，将其浸入盛有100～150mL质量浓度为0.1～0.3mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中；（3）再将烧杯置于75～80℃恒温水浴锅中，保温处理45～60min，抽滤，除去滤液，得膜片，用去离子水洗涤膜片至洗涤液呈中性，随后将膜片转入盛有160～180mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于90～95℃振荡水浴锅中处理18～24h，取出膜片，再将膜片置于冰箱中于‑20～‑18℃冷冻6～8h，4～6℃解冻2～4h后，再于室温下解冻2～4h，得细菌纤维素凝胶；（4）按重量份数计，在烧杯中，依次加入100～120份聚乙二醇二甲醚，15～20份高氯酸锂，20～25份上述所得细菌纤维素凝胶，用玻璃棒搅拌3～5min后，将烧杯转入真空烘箱内，在真空度为0.02～0.04MPa条件下，以3～5℃/min速率逐步升温至180～200℃，保温45～60min，待其自然冷却至室温后，即得锂电池细菌纤维素凝胶聚合物电解质。