[發(fā)明專利]一種基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210140198.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN103387678A
• 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): C08J3/02
• 分類號(hào): C08J3/02;C08L71/02;C08K3/22;C08K3/16;C08K3/30;H01M10/0565;H01G9/022
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電解質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器又稱電化學(xué)電容器，其具有快速充放電、壽命長(zhǎng)、安全環(huán)保等特點(diǎn)，是近幾十年隨著材料科學(xué)的突破而出現(xiàn)的一類新型功率型儲(chǔ)能元件，特別是其能滿足高動(dòng)力需求的能量?jī)?chǔ)存，因而備受關(guān)注。超級(jí)電容器工作電解質(zhì)分為水系電解液、有機(jī)電解液和聚合物電解質(zhì)，聚合物電解質(zhì)又分為固體聚合物電解質(zhì)(SPE)和凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)。聚合物電解質(zhì)鋰離子電池和聚合物電解質(zhì)超級(jí)電容器因具有安全、無(wú)泄漏、漏電流小等優(yōu)點(diǎn)而被研究者們所重視。固態(tài)聚合物電解質(zhì)室溫下電導(dǎo)率較低(10^-5～10^-4s/cm)，使用應(yīng)用受到限制，因而凝膠聚合物電解質(zhì)成為研究重點(diǎn)。然而，凝膠聚合物電解質(zhì)的制備過(guò)程中一般使用的是有機(jī)溶劑，由于小分子溶劑的存在，使凝膠聚合物電解質(zhì)存在揮發(fā)性較大，對(duì)環(huán)境危害大。除此之外，凝膠聚合物電解質(zhì)的整個(gè)制備工藝過(guò)程對(duì)水分的要求很高，使得生產(chǎn)設(shè)備投資大、成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供一種基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法。

本發(fā)明提供一種基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其包括如下步驟：

將分子量在10～100萬(wàn)的PEO溶解在水溶性電解質(zhì)的水溶液中，攪拌，得均相溶液，其中，PEO與溶液的質(zhì)量比為1∶5～1∶20；

將所述均相溶液澆鑄在載體上，在10℃～60℃下干燥，獲得所述基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)。

本發(fā)明的基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，將PEO溶于水系電解液，溶劑水相對(duì)來(lái)說(shuō)揮發(fā)性小，更不會(huì)污染環(huán)境。可解決有機(jī)凝膠聚合物電解質(zhì)的整個(gè)制備工藝過(guò)程對(duì)水分的要求很高，生產(chǎn)設(shè)備投資大、成本高的問(wèn)題，該P(yáng)EO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，示出本發(fā)明實(shí)施例一種基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其包括如下步驟：

S01：將分子量在10～100萬(wàn)的PEO溶解在水溶性電解質(zhì)的水溶液中，攪拌，得均相溶液，其中PEO與溶液的質(zhì)量比為1∶5～1∶20；

S02：將所述均相溶液澆鑄在載體上，在10℃～60℃下干燥，獲得所述基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)。

具體地，步驟S01中，所述攪拌的同時(shí)加熱，加熱的溫度優(yōu)選為40℃～60℃，以便使得PEO快速完全溶解于水中。所述水溶性電解質(zhì)可以為NaOH、KOH等堿，或者NH₄Cl、KCl、Na₂SO₄、K₂SO₄、NaCl等鹽。選用水溶性的電解質(zhì)可以避免諸如LiBF₄、LiPF₆等鋰鹽的有機(jī)環(huán)境的要求，因?yàn)樯鲜鲣圎}遇水分解，產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性的HF，從而使凝膠聚合物電解質(zhì)的性能惡化，一般要在除水的超凈間制備生產(chǎn)。進(jìn)一步，選用水溶性的電解質(zhì)就可以采用水作溶劑，因此不需要隔絕水分，解決了有機(jī)溶劑作為增塑劑易揮發(fā)和對(duì)環(huán)境有污染的問(wèn)題。所述水溶性電解質(zhì)的濃度沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只要完全溶解即可。PEO的優(yōu)選分子量為40～60萬(wàn)。

步驟S02具體為，將所述均相溶液澆鑄在載體上，優(yōu)選在10℃～40℃下干燥，使水分揮發(fā)，將凝膠從載體上剝離下來(lái)，獲得所述基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)。其中，所述干燥的溫度優(yōu)選為10℃～40℃，時(shí)間為15～60h。所述載體的目的是提供一個(gè)基板，用于把凝膠聚合物電解質(zhì)涂覆在上面，只要是光滑平整的材料，又不和電解液發(fā)生反應(yīng)即可。常用廉價(jià)的材料是玻璃。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于PEO的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)境友好，有利于大規(guī)模制備凝膠聚合物。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：