亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜

摘要

本发明公开了一种亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜。制备时先合成带有双键的聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物，并在其中加入乙二醇二甲基丙烯酸酯、热引发剂及含有锂盐的有机电解液，搅拌形成均匀的前驱体溶液；将亲水性聚四氟乙烯微孔膜浸入前驱体溶液中，充分吸收所述前驱体溶液后取出，交联凝胶化后即得所述交联凝胶聚合物电解质膜。本发明制备工艺简单，适合工业化生产，制得的交联凝胶聚合物电解质膜体系既有好的力学性能，又有好的电化学性能，其室温离子电导率高达1.30×10-3S·cm-1，电化学稳定窗口可达4.5V；用该交联凝胶聚合物电解质膜组装成的磷酸铁锂/金属锂的电池在25℃和70℃下都具有良好的循环性能。

主权项

一种亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述交联凝胶聚合物电解质膜可由如下步骤制备而得：A、以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯为反应单体，以二氯甲烷为溶剂，以三氟化硼乙醚为催化剂，在惰性气体保护和冰浴条件下引发阳离子开环聚合反应，得可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物；B、将所述可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物与乙二醇二甲基丙烯酸酯、热引发剂混合形成预交联混合物，将所述预交联混合物溶于含有锂盐的非质子有机电解液，形成前驱体溶液I；或将所述预交联混合物溶于四氢呋喃中，形成前驱体溶液II；C、将亲水性聚四氟乙烯微孔膜浸入所述前驱体溶液I，充分吸收所述前驱体溶液I后取出，真空恒温热交联凝胶化，即得所述交联凝胶聚合物电解质膜；或是将亲水性聚四氟乙烯微孔膜浸入所述前驱体溶液II，充分吸收所述前驱体溶液II后取出，真空恒温热交联凝胶化，得初级交联凝胶聚合物电解质膜；将所述初级交联凝胶聚合物电解质膜浸入所述含有锂盐的非质子有机电解液8～12h，取出，即得所述交联凝胶聚合物电解质膜。