[發(fā)明專利]一種聚合物固體電解質(zhì)的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418975.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103515654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋大余;宋小春;杜生民;張亞麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川川為電子有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;C08J5/18
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種聚合物固體電解質(zhì)膜的制造工藝，其固體電解質(zhì)中有機(jī)鋰和無(wú)機(jī)鋰摩爾比為3:1,鋰在聚合物中的含量為6～8%wt,該含有機(jī)鋰的聚合物固體電解質(zhì)的制造工藝包括:

A:高活性甲氨基丁酸鋰制備：

1)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將38%wt的NaOH水溶液緩慢的地加入溫度為60～80℃的N-甲基吡咯烷酮NMP溶劑中，然后以0.6～0.8℃/min的升溫速度將溫度升到100～120℃，并在該溫度條件下，回流保溫3～4.5h后，然后1.6～1.8℃/min升溫速度將溫度升到180～200℃，并在該溫度條件下，回流保溫30～45min，然后，將反應(yīng)混合物0.6～0.8℃/min的降溫速度將溫度降到150～160℃，在該溫度條件下加入固體氯化鋰，NaOH:LiCl:NMP的摩爾比為1:1.003:3，保溫2～3h后，停止回流，開(kāi)始蒸發(fā)出反混合物中的水份，每隔5min檢測(cè)蒸發(fā)出來(lái)的液體成分，當(dāng)蒸發(fā)出的液體成分中含N-甲基吡咯烷酮溶劑的量占90%時(shí)且有大量白色晶體析出后停止攪拌和加熱，并在該溫度條件下趁熱保溫過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)用反應(yīng)體系相同用量溫度為30℃的N-甲基吡咯烷酮溶劑不斷沖洗白色晶體濾餅；

2）．將1）得到的白色晶體濾餅溶于乙醇溶劑中，形成含白色晶體20～30%wt的乙醇溶液，然后水浴加熱，將溫度升到60～70℃，保溫回流45min,然后，將溫度降到20～30℃后，過(guò)濾；

3）．重復(fù)2）對(duì)得到的濾餅反復(fù)洗滌6～8次后，將濾餅置入100～110℃的真空烘箱中干燥2～3h后，白色晶體變成含有30%～40%wt結(jié)晶水的白色粉末待用；經(jīng)過(guò)傅里葉紅外光譜儀分析檢測(cè)所得白色粉末為甲氨基丁酸鋰，純度為99～99.95%；

B、有機(jī)鋰和無(wú)機(jī)鋰的聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮-甲醇溶液制備

將Ａ得到的白色為粉末與無(wú)機(jī)鋰粉末按3:1的摩爾比溶于5:1質(zhì)量比的丙酮-甲醇混合溶劑中，并形成含固形物為2～3%wt的溶液，在溫度為50～65℃的條件下，攪拌回流2～3h，然后，加入配方中的聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂粉末和3～5%苯多酸酯類化合物，從而使有機(jī)鋰和無(wú)機(jī)鋰在聚甲基丙烯酸甲酯中的含量為6～8%wt，在溫度為50～55℃的條件下，攪拌回流2～3h，使其中的聚甲基丙烯酸甲酯完全溶于丙酮-甲醇混合溶劑之中，待用；

Ｃ、含有機(jī)鋰的聚合物固體電解質(zhì)制備

將Ｂ）得到含有機(jī)鋰和無(wú)機(jī)鋰的聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮-甲醇溶液涂覆在聚偏氟乙烯半透膜表面，待其中的丙酮-甲醇溶劑揮發(fā)完后，再發(fā)反復(fù)涂覆16～18次，然后形成含有機(jī)鋰和無(wú)機(jī)鋰的聚甲基丙烯酸甲酯的固體電解質(zhì)膜，最后將該固體電解質(zhì)膜置于溫度為50～55℃的真空烘箱中干燥2～2.5h，制得含有機(jī)鋰的聚合物固體電解質(zhì)目標(biāo)物，所得聚合物固體電解質(zhì)的最高導(dǎo)電率為8.12～9.36x10^-3S/cm,電化學(xué)穩(wěn)定窗口為1.1～1.5V。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之聚合物固體電解質(zhì)膜的制造工藝，其特征在于，所述無(wú)機(jī)鋰可為碘化鋰或碘酸鋰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之聚合物固體電解質(zhì)膜的制造工藝，其特征在于，所述苯多酸酯類化合物為以下物質(zhì)之一種：偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、均苯四酸四酯、1,2,4－偏苯三酸三異辛酯。