[發(fā)明專利]一種凝膠聚合物電解質(zhì)膜及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210175304.2
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103450610B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周明杰;劉大喜;王要兵
• 申請（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: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08K5/3415;C08J5/18;H01G11/56
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

1.一種凝膠聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述凝膠聚合物電解質(zhì)膜的材質(zhì)包含聚合物基底材料與離子液體混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料與所述離子液體的質(zhì)量比為100:30~50，所述聚合物基底材料為聚乙烯醇，所述離子液體為具有如結(jié)構(gòu)式（1）所示的化合物：

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

2.如權(quán)利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述聚乙烯醇的質(zhì)均分子量為2~20萬。

3.一種凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將N-甲基吡咯烷與甲氧基乙氧基鹵代甲烷按照摩爾比為1∶1.05~1.2的比例混合，在惰性氣體保護下加熱至60℃~80℃，攪拌反應(yīng)48~72小時，得到具有如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A：

式中，X^-為Cl^-、Br^-、I^-；

（2）將所述化合物A與通式為M⁺Y^-的鹽按照摩爾比為1:1~1.1的比例混合，加入去離子水，在室溫下攪拌反應(yīng)8~24小時，得到具有如結(jié)構(gòu)式（1）表示的離子液體：

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

（3）將所述離子液體與聚乙烯醇按照質(zhì)量比為30~50：100的比例混合，加入有機溶劑，在無水及惰性氣體保護下，加熱至40℃~60℃，攪拌均勻形成粘稠溶液，將所述粘稠溶液澆鑄在玻璃板上，在80℃~100℃下真空干燥24小時~48小時，冷卻后，剝離得到所述凝膠聚合物電解質(zhì)膜。

4.如權(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（1）中所述甲氧基乙氧基鹵代甲烷為甲氧基乙氧基氯甲烷、甲氧基乙氧基溴甲烷或甲氧基乙氧基碘甲烷。

5.如權(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，所述惰性氣體為氮氣或氬氣。

6.如權(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（1）還包括對所述化合物A的如下純化操作：所述反應(yīng)完畢后，將所述反應(yīng)的反應(yīng)液靜置冷卻，用乙酸乙酯洗滌產(chǎn)物，并在80℃~100℃下真空干燥24小時~48小時，得到純化的所述化合物A。

7.如權(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（2）還包括對所述離子液體的如下純化操作：所述反應(yīng)完畢后，用二氯甲烷或氯仿萃取反應(yīng)液1~5次，收集萃取液，用去離子水反萃取至用飽和AgNO₃水溶液滴定水相無沉淀產(chǎn)生為止，將有機相蒸發(fā)濃縮后，并在80℃~100℃下真空干燥24小時~48小時，得到純化的所述離子液體。

8.如權(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，所述聚乙烯醇的質(zhì)均分子量為2~20萬。

9.如權(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（3）中所述有機溶劑為乙腈、乙醇或四氫呋喃，所述有機溶劑與聚乙烯醇的質(zhì)量比為20%~30%。

10.如權(quán)利要求3~9擇一所述方法制備得到的凝膠聚合物電解質(zhì)膜在超級電容器中的用途。