[發明專利]高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質及制備方法

有效

• 申請號: 201710325499.7
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107221625B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 馬曉燕;楊凱淇;劉依;陳芳
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0565
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質，其特征在于組份為：納米粒子0.3～0.8份，POSS-聚丙烯酸酯為1～5份和聚合物基體10份；所述納米粒子為有機改性累托石、氧化石墨烯GO、納米二氧化硅SiO₂或它們的復合粒子；所述POSS-聚丙烯酸酯為POSS-聚甲基丙烯酸甲酯POSS-(PMMA)₈或POSS-聚甲基丙烯酸乙酯POSS-(PEMA)₈；所述聚合物基體為聚偏氟乙烯PVDF、聚甲基丙烯酸酯PMMA、聚丙烯腈PAN或它們的復合物。

2.根據權利要求1所述高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質，其特征在于：所述有機改性累托石、氧化石墨烯GO與納米二氧化硅SiO₂的復合粒子的比例為1:1:1。

3.根據權利要求1所述高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質，其特征在于：所述POSS-(PMMA)₈或POSS-(PEMA)₈的分子量為3000-9000。

4.根據權利要求1所述高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質，其特征在于：所述聚合物基體中聚偏氟乙烯PVDF、聚甲基丙烯酸酯PMMA和聚丙烯腈PAN的復合物的比例為1:1:1。

5.一種制備權利要求1～4任一項所述高熱機械性能納米復合POSS-聚丙烯酸酯涂覆改性聚烯烴隔膜的凝膠電解質的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將1～5份POSS-聚丙烯酸酯、0.3～0.8份納米粒子和10份聚合物基體分別在60～70℃真空烘箱中干燥12～24h，采用聚合物溶劑進行減壓蒸餾或蒸餾，并加分子篩靜置12h以上；

步驟2：將聚合物基體溶于190份溶劑中并于40℃攪拌形成聚合物溶液，再加入POSS-聚丙烯酸酯和納米粒子繼續加熱攪拌，待雜化材料完全溶解得到浸漬液；

步驟3：將聚烯烴隔膜在浸漬于浸漬液中后取出，置于溫度為30～50℃、濕度為40～60％的箱體中成復合隔膜；再在室溫條件下干燥24h；

步驟4：將復合隔膜浸泡到0.8～1.2mol/L的LiClO₄的碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯溶液中1～2h，得到納米復合POSS-聚丙烯酸酯改性的凝膠聚合物電解質；所述碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯溶液的比例為1:1,V/V。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述溶劑為丙酮和N,N-二甲基甲酰胺，比例為19:171。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述步驟3的聚烯烴隔膜在浸漬溫度為25℃，浸漬時間為1h。