[發(fā)明專利]凝膠聚合物電解質(zhì)膜及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210140143.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN103387731A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;劉大喜;王要兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/16
• 分類號(hào): C08L27/16;C08L27/20;C08K5/3435;C08K5/42;C08J5/18;H01G9/022
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種凝膠聚合物電解質(zhì)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的質(zhì)量比為10∶3~2∶1；其中，所述聚合物基底為聚偏氟乙烯-六氟丙烯；所述離子液體具有如下結(jié)構(gòu)式，

其中，Y^-為BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量為10萬～80萬。

3.一種凝膠聚合物電解質(zhì)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N-甲基哌啶及如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A，

A:

其中，X為氯、溴或碘；

步驟二：將所述N-甲基哌啶與所述化合物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48小時(shí)~72小時(shí)發(fā)生合成反應(yīng)，得到具有如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物B，

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，加入溶劑，在溫度為10℃~40℃中攪拌3小時(shí)~24小時(shí)發(fā)生離子交換反應(yīng)，得到具有如下結(jié)構(gòu)式表示的離子液體C，

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與聚偏氟乙烯-六氟丙烯按照質(zhì)量比為3∶10~1∶2混合，加入有機(jī)溶劑，在無水及無氧的環(huán)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(shí)~48小時(shí)，剝離得到所述凝膠聚合物電解質(zhì)膜。

4.根據(jù)權(quán)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(duì)所述化合物B的純化步驟：首先將所述合成反應(yīng)的反應(yīng)液靜置冷卻后用乙酸乙酯洗滌，然后將洗滌后的產(chǎn)物真空干燥，得到純化的所述化合物B。

5.根據(jù)權(quán)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，攪拌步驟是在超聲振動(dòng)頻率為30KHz~50KHz，功率為80W～120W下進(jìn)行的。

6.根據(jù)權(quán)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(duì)所述離子液體C的純化步驟：將所述離子交換反應(yīng)后的混合液過濾，并收集濾液，蒸發(fā)濃縮后真空干燥，得到純化的所述離子液體C。

7.根據(jù)權(quán)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，所述溶劑為丙酮、乙腈。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，步驟四中，所述有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或四氫呋喃；其中，所述有機(jī)溶劑與所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的質(zhì)量比為1∶5~2∶5。