[發明專利]凝膠聚合物電解質膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201210140051.5
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN103390501A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 周明杰;劉大喜;王要兵
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01G9/022
• 分類號: H01G9/022;C08J5/18
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種凝膠聚合物電解質膜，其特征在于，包含聚合物基底及混合于所述聚合物基底中的離子液體，所述聚合物基底與所述離子液體質量比為10∶3~2∶1；其中，所述聚合物基底為聚甲基丙烯酸甲酯；所述離子液體具有如下結構式，

其中，R為甲氧基乙基；Y^-為BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

2.根據權利要求1所述的凝膠聚合物電解質膜，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯的相對分子質量為5萬~100萬。

3.一種凝膠聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：提供或制備3-甲基咪唑及通式為RX的化合物A；其中，R為甲氧基乙基；X為氯、溴或碘；

步驟二：將所述3-甲基咪唑與所述化合物A按照摩爾比為1∶1.05~1∶1.2混合，在無氧條件下加熱至60℃~80℃，攪拌24小時~72小時，發生合成反應，得到具有如下結構式表示的化合物B，

步驟三：將所述化合物B與通式為M⁺Y^-的鹽按照摩爾比為1∶1~1∶1.1混合，加入去離子水，在溫度為20℃~40℃中攪拌5小時~24小時，發生離子交換反應，得到具有如下結構式表示的離子液體C，

其中，M⁺為Na⁺、K⁺或NH₄⁺；Y^-為BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-；

步驟四：將所述離子液體C與聚甲基丙烯酸甲酯按照質量比為3∶10~1∶2混合，加入有機溶劑，在無水及無氧的環境下，加熱至40℃~60℃，并攪拌形成均勻溶液；及

步驟五：將所述均勻溶液澆注于基板上，在真空氣氛中，80℃~100℃干燥24小時~48小時，剝離得到所述凝膠聚合物電解質膜。

4.根據權利要求3所述的離子液體的制備方法，其特征在于，步驟二之后還包括對所述化合物B的純化步驟：首先將所述合成反應的反應液靜置冷卻后用乙酸乙酯洗滌，然后將洗滌后的產物真空干燥，得到純化的所述化合物B。

5.根據權利要求3所述的離子液體的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述去離子水與所述化合物B的質量比為1∶1~3∶1。

6.根據權利要求3所述的離子液體的制備方法，其特征在于，步驟三之后還包括對所述離子液體C的純化步驟：將所述離子交換反應后的混合液采用二氯甲烷萃取得到萃取液，然后將所述萃取液采用去離子水反萃取，直至用飽和的AgNO₃水溶液滴定無沉淀產生，然后將所述萃取液蒸發濃縮后真空干燥，得到純化的所述離子液體C。

7.根據權利要求3所述的凝膠聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于，步驟四中，所述有機溶劑為四氫呋喃、乙腈或N-甲基吡咯烷酮；其中，所述有機溶劑與所述聚甲基丙烯酸甲酯的質量比為1∶5~3∶10。