[發明專利]含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410735682.0
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104409770A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊培霞;侯俊;張錦秋;安茂忠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/058
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

1.含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、將P(VdF-HFP)溶解于N-甲基吡咯烷酮溶劑中，在室溫下攪拌至溶液完全澄清，向澄清溶液中加入鋰鹽LiTFSI和離子液體PyrMeATFSI，室溫下混合攪拌15～20h得到凝膠狀混合物；

二、將步驟一得到的凝膠狀混合物倒入聚四氟乙烯模具中，60℃～100℃條件下真空干燥12～24h，干燥后取出，即可得到含丙烯基功能化離子液體凝膠聚合物電解質膜。

2.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于步驟一中P(VdF-HFP)與N-甲基吡咯烷酮的質量比為1:5～10。

3.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于步驟一中P(VdF-HFP)、PyrMeATFSI、LiTFSI三者的摩爾比為1:1:1～3。

4.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于步驟一中PyrMeATFSI的制備方法：由氯化N-烯丙基-N-甲基吡咯(PyrMeACl)在去離子水中與鋰鹽LiTFSI進行離子交換，室溫下攪拌反應8h，然后靜置15分鐘，待混合溶液分層后移去上層溶液，加入適量去離子水清洗下層溶液，攪拌15分鐘后靜置15分鐘，移去上層溶液；如此反復清洗，直到溶液中無鹵素離子，真空干燥除水，儲存在干燥箱中備用。

5.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于室溫下混合攪拌18h。

6.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于步驟二中70℃～90℃條件下真空干燥14～22h。

7.根據權利要求1所述的含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的制備方法，其特征在于步驟二中80℃條件下真空干燥20h。

8.含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質的應用，其特征在于含丙烯基功能化離子液體的聚合物電解質用于組裝鋰離子電池，具體方法為：

一、將含丙烯基功能化離子液體凝膠聚合物電解質膜沖成直徑16mm圓片，備用；

二、磷酸亞鐵鋰極片的制備：將粘接劑PVDF混入溶劑NMP中攪拌均勻后，與電極材料LiFePO₄和導電劑乙炔黑混合制漿，LiFePO₄、乙炔黑和PVDF的質量比為8:1:1；將該漿料用手術刀片均勻刮涂在表面平整的鋁箔集流體上，在真空干燥箱中120℃條件下干燥12h，沖成直徑為14mm的電極圓片，并經1MPa壓制后，置于充滿氬氣的手套箱備用。

三、扣式電池的組裝：采用磷酸亞鐵鋰極片作研究電極，金屬鋰片作對電極，以步驟一含丙烯基功能化離子液體凝膠聚合物電解質膜作為電池的電解質，在充滿氬氣的手套箱中組裝2025扣式電池。