[發(fā)明專利]聚合物膜、凝膠聚合物電解質(zhì)和聚合物鋰離子電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210363229.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103668780A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單軍;金麗娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): D04H1/4282
• 分類號(hào): D04H1/4282;D04H1/4382;D04H1/728;H01M10/0565;H01M10/0525;H01M10/058;C08F220/44;C08F220/18;D01F6/54;D01F6/52;D01F1/10
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1.?一種聚合物膜，其特征在于，所述聚合物膜由以下步驟制備得到：

S1、將丙烯腈單體和甲基丙烯酸丁酯單體進(jìn)行共聚，分別得到組分不同的共聚物Aa和共聚物Ab，其中共聚物Aa中的丙烯腈結(jié)構(gòu)單元與甲基丙烯酸丁酯結(jié)構(gòu)單元的摩爾百分比為91：9~70：30，共聚物Ab中的丙烯腈結(jié)構(gòu)單元與甲基丙烯酸丁酯結(jié)構(gòu)單元的摩爾百分比為66：34~43：57；

S2、將共聚物Aa、納米粒子分散于有機(jī)溶劑中形成混合液Ba，將共聚物Ab、納米粒子分散于有機(jī)溶劑中形成混合液Bb；

S3、將混合液Ba、混合液Bb分別作為噴源，采用兩個(gè)噴頭同時(shí)進(jìn)行靜電紡絲；靜電紡絲過(guò)程中，混合液Ba、Bb的流速為0.4~5mL/min，且混合液Ba的流速以恒定幅度增加和/或減小，同時(shí)混合液Bb的流速則以相同恒定幅度減小和/或增加，使混合液Ba與混合液Bb的總流速為定值；紡絲結(jié)束后，退火處理，干燥后得到所述聚合物膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S1中，將丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體進(jìn)行共聚的步驟包括：將丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體按比例混合，加入NaHSO₃后充入惰性氣氛，然后加入K₂S₂O₈進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)終止后洗滌提純得到共聚物；其中制備共聚物Aa時(shí)丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體的摩爾比為99：1~87：13，制備共聚物Ab時(shí)丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體的摩爾比為85：15~70：30。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S1中，所述丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體的總摩爾濃度為3~10mol/L；以丙烯腈單體與甲基丙烯酸丁酯單體的總摩爾量為基準(zhǔn)，NaHSO₃用量占該總摩爾量的1×10^-5~1×10^-2，K₂S₂O₈占單體總摩爾量的1×10^-5~1×10^-2，且NaHSO₃與K₂S₂O₈的摩爾比為（5~15）：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S1中，加入NaHSO₃后充入惰性氣氛之前，先將整個(gè)體系降溫至﹣18~0℃；聚合反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為40~100℃，所述反應(yīng)時(shí)間為2~10h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S1中，共聚物Aa、Ab的分子量為500000~2000000?g/mol。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S2中，混合液Ba中，以共聚物Aa的質(zhì)量為基準(zhǔn)，納米粒子的用量為1~25wt%；以有機(jī)溶劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，共聚物Aa的用量為3~15wt%；

混合液Bb中，以共聚物Ab的質(zhì)量為基準(zhǔn)，納米粒子的用量為1~25wt%；以有機(jī)溶劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)，共聚物Ab的用量為3~15wt%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S2中，所述納米粒子選自二氧化鈦，Al₂O₃、SiO₂、CuO、MgO、LiAlO₂、ZrO₂、碳納米管、BN、SiC、Si₃N₄、WC、BC、AlN、Fe₂O₃、BaTiO₃、MoS₂、α–V₂O₅、PbTiO₃、TiB₂、CaSiO₃、分子篩ZSM–5、粘土、高嶺土中的任意一種，所述納米粒子的粒徑為1~200nm；所述有機(jī)溶劑選自N’N-二甲基甲酰胺、N’N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步驟S3中，兩個(gè)噴頭的內(nèi)徑均為0.2~1mm，靜電紡絲的條件包括：電壓為5~20KV，接收距離為6~15cm，噴頭移動(dòng)速度為5~6mm/s。