具有半互穿网络结构的凝胶聚合物电解质及其制备方法

摘要

本发明公开了具有半互穿网络结构的凝胶聚合物电解质及其制备方法，该凝胶聚合物电解质由聚氧化乙烯，共聚物，交联剂和液体电解质组成，其聚物与聚氧化乙烯的质量比为0.25～4∶1，交联剂与共聚物的质量比为0.4～1∶5，电解液为1mol/l的六氟合磷酸锂碳酸酯电解质。制备方法是将共聚物聚(丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯)与聚氧化乙烯混合，加入交联剂二乙烯三胺，制备得到聚合物膜基体，经浸渍电解质，制得凝胶聚合物电解质膜。该方法制备的凝胶聚合物电解质膜具有离子传导率高，体系的力学性能好等特点，在聚合物锂离子电池中具有好的应用前景。

主权项

具有半互穿网络结构的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)室温下，将单体丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯共混溶解于N，N‑二甲基甲酰胺溶剂中，丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为1∶0.5～1∶8，配制浓度为0.1～1.0g/ml的共混单体溶液，然后加入引发剂过氧化苯甲酰，过氧化苯甲酰的用量为共混单体质量的0.2％～2％，搅拌至完全溶解后，在氮气或者氩气保护下，于60～90℃反应4～10h，得到的混合物用甲醇沉淀、丙酮溶解，重复数次，沉淀过滤后干燥至恒重，得共聚物；2)在室温搅拌下，将步骤1)得到的共聚物和聚氧化乙烯溶解于乙腈溶剂中，共聚物和聚氧化乙烯的质量比为0.25～4∶1，配制浓度为0.005～0.02g/ml的溶液；3)在步骤2)配制的溶液中，加入交联剂二乙烯三胺，二乙烯三胺的用量为共聚物质量的8％～20％，经搅拌混合均匀后，在60～90℃下反应2～10h；4)将步骤3)制得的溶液在聚四氟乙烯板上浇铸成膜，在室温下待溶剂挥发后，在60～90℃下继续反应4～20h，得到交联聚合物膜；5)将步骤4)制得的交联聚合物膜浸入电解质溶液中吸附电解质，取出后置于充满氮气气氛的干燥器中，得到具有半互穿网络结构的凝胶聚合物电解质膜，所说的电解质溶液为1mol/l的六氟合磷酸锂碳酸酯电解质，其由碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和乙烯碳酸酯，按质量比碳酸二甲酯∶碳酸二乙酯∶乙烯碳酸酯为1∶1∶1混合而成。