基于无纺布的锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一类锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法。该类聚合物电解质由无纺布与其它高分子材料复合后得到的复合物和液体电解质组成。其他高分子材料包括聚醚、聚丙烯腈 、聚丙烯酸酯 、聚偏氟乙烯（PVDF）的均聚物、共聚物或共混物。复合物中加入液体电解质后得到凝胶聚合物电解质。该凝胶电解质不但具有无纺布机械强度大、生产成本低的特点，而且电导率高，电化学窗口宽，循环性能好，安全性能高，可用于大容量、高功率、高能量密度的锂离子电池。

主权项

一种锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于所述的电解质由无纺布与无纺布以外的高分子材料复合后得到的复合物和液体电解质组成；制备的具体步骤为：（1）将所述高分子材料于40^oC‑80 ^oC 下温度下溶解于溶剂中，得到均一澄清的高分子材料溶液，冷至室温；（2）用浸泡法或浇铸法，使无纺布孔径不一的大孔被上述高分子材料溶液浸渍，将溶剂挥发，得到复合物；（3）将上述复合物置于真空干燥箱中，在40^oC‑120 ^oC条件下干燥，去除痕量溶剂；（4）在无水无氧环境中将上述干燥后的复合物浸泡在电解液中1分钟至24小时，得到锂离子电池凝胶聚合物电解质；步骤（1）所述的溶剂为丙酮、N, N‑二甲基甲酰胺、N, N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮的一种，或其中多种的混合物；步骤（2）中，所述浸泡法的操作如下：将无纺布垂直浸没于所述高分子材料溶液中0.5小时‑10小时，慢慢取出，自然下垂状态挥发干溶剂，得改性材料；所述浇铸法操作如下：将无纺布四边固定于光滑洁净的玻璃板上，在裸露一面均匀浇铸所述高分子材料溶液，挥发成膜后取下；在无纺布另一面重复同样浇铸成膜过程，挥发干溶剂即得产物；步骤（3）中，所述的复合物进行真空干燥后，置于水份含量小于50ppm且氧气含量小于50ppm的环境下进行保存；步骤（4）必须在手套箱中进行，手套箱中为氩气氛，水分含量小于1ppm；步骤（4）所述的电解液由六氟磷酸锂和碳酸酯类溶剂构成，六氟磷酸锂的摩尔浓度在0.5 mol·L^‑1‑2 mol·L^‑1之间。