[發(fā)明專利]一種高電導率的紙質鋰離子電池固態(tài)電解質的制備方法

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• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107808980A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 李麗波;王福日;潘曉雪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池中聚合物電解質隔膜的制備方法。

背景技術

鋰電池的隔膜是鋰電池一個重要的組成部分，它提供鋰離子的傳輸通道，也起到隔絕正極片與負極片防止短路的作用。離子電導率，代表了離子傳輸能力的強弱，為聚合物電解質隔膜的重要參數。然而，新一代的聚合物電解質薄膜，其室溫下電導率偏低，無法滿足使用需要。因此，如何提高聚合物電解質薄膜在室溫下的電導率，是聚合物電解質隔膜領域中一個亟待解決的問題。

目前商業(yè)化電池隔膜主要是聚烯烴類的隔膜。聚烯烴類的隔膜的疏液性與較低的表面能，會導致隔膜的浸潤性較差，雖然通過聚合物包覆、表面接枝與復合無機粒子等方法可以提高聚烯烴類的隔膜的浸潤性，但是因為復雜的制造工藝導致鋰離子電池的成本較高，嚴重限制了動力鋰離子電池的發(fā)展。而且聚烯烴類的隔膜組裝成的電池的安全性能也比較低，回收后降解難度大，同時聚烯烴原料的成本與資源問題，也使得未來鋰離子電池的生產有著不小的阻礙。所以開發(fā)出一種高性能的，綠色環(huán)保的，成本低廉的，資源豐富的鋰離子電池隔膜，是電池隔膜未來的主要研究目標之一。

紙漿的主要成分為纖維素，纖維素是構成植物細胞的基本組成，且存在于所有植物當中，也是自然界中的最為豐富的可再生資源。現(xiàn)如今隨著科學技術的高速發(fā)展，以及世界各國對環(huán)境污染的問題的日益重視和關注，對于可再生、可降解新材料的需求也日益提高，毫無疑問，纖維素資源將會是很好的原料，它不僅價格低廉、還來源非常廣泛，且綠色環(huán)保，可以作為一種可持續(xù)發(fā)展的資源來開發(fā)和研究。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決聚合物電解質安全性能較低，回收后降解難度大，成本較高等問題，本發(fā)明以軟紙為基底，聚乙二醇作為添加劑，利用單因素試驗，有效獲得一種高電導率的紙質鋰離子電池固態(tài)電解質的制備方法。

一種高電導率的紙質鋰離子電池固態(tài)電解質的制備方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的：

步驟一：將0.7g軟紙剪碎，分散在10ml冰乙酸中，靜置24小時。

步驟二：稱取1.7g聚乙二醇，添加到混合物中，攪拌4小時。

步驟三：向混合物中加入0.48g的氫氧化鋰，攪拌2小時，直至混合物均勻穩(wěn)定。

步驟四：將攪拌好的聚合物電解質澆筑于干凈的玻璃板上，將玻璃板放入鼓風干燥箱中，于60 ℃下烘干5小時。

步驟五：取出玻璃板，將其放入真空干燥箱中，于120 ℃下烘干2小時后成膜，取出。

附圖說明

圖1本發(fā)明的具體實施方式一中軟紙分散圖。

圖2為本發(fā)明的具體實施方式一中紙漿溶解圖。

圖3為本發(fā)明的具體實施方式一中紙質固態(tài)電解質外觀圖。

圖4為本發(fā)明的具體實施方式二中聚乙二醇的紅外光譜圖。

圖5為本發(fā)明的具體實施方式二中軟紙的紅外光譜圖。

圖6為本發(fā)明的具體實施方式二中紙質固態(tài)電解質紅外光譜圖。

圖7為本發(fā)明的具體實施方式三中紙質固態(tài)電解質阻抗圖。

圖8為本發(fā)明的具體實施方式四中紙質固態(tài)電解質熱重曲線圖。

具體實施方式

下面結合最佳的實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于以下實施例。

具體實施方式一：本實施方式的一種高電導率的紙質鋰離子電池固態(tài)電解質的制備方法是按照以下步驟進行的：

步驟一：將0.7g軟紙剪碎，分散在10ml冰乙酸中，靜置24小時。

步驟二：稱取1.7g聚乙二醇，添加到混合物中，攪拌4小時。

步驟三：向混合物中加入0.48g的氫氧化鋰，攪拌2小時，直至混合物均勻穩(wěn)定。

步驟四：將攪拌好的聚合物電解質澆筑于干凈的玻璃板上，將玻璃板放入鼓風干燥箱中，于60 ℃下烘干5小時。

步驟五：取出玻璃板，將其放入真空干燥箱中，于120 ℃下烘干2小時后成膜，取出。

本實施方式在稱量瓶中進行，避免了溶劑的不必要揮發(fā)，也避免雜質對聚合物電解質的污染。

目前商業(yè)化電池隔膜主要是聚烯烴類的隔膜，然而，聚烯烴類的隔膜組裝成的電池的安全性能也比較低，回收后降解難度大。于此同時，聚烯烴原料的成本日益增加，資源日益減少，也使得未來鋰離子電池的生產有著不小的阻礙。所以開發(fā)出一種高性能的，綠色環(huán)保的，成本低廉的，資源豐富的鋰離子電池隔膜，是電池隔膜未來的主要研究目標之一。