[發明專利]一種交聯凝膠聚合物電解質及其制備方法

有效

• 申請號: 201711083583.9
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107910589B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 任世杰;肖琴;鄧純;張秋靜;王千;岳勇
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;C08L27/16;C08L53/00;C08J3/24
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

1.一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，所述聚合物電解質由共混交聯聚合物膜充分吸收電解液后得到；其中，所述共混交聯聚合物膜由聚合物基材、PS-PEO-PS三嵌段共聚物和溶劑先通過靜電紡絲法，再通過傅-克反應進行交聯制備得到；其中PS-PEO-PS三嵌段共聚物在共混體系中的質量分數為1％～60％，所述共混體系為聚合物基材和PS-PEO-PS三嵌段共聚物的共混體系。

2.根據權利要求1所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，

所述聚合物基材為適合作為聚合物電解質的聚合物；或：

PS-PEO-PS三嵌段共聚物在共混體系中的質量分數為5％～30％。

3.根據權利要求2所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，

所述聚合物基材選自聚氧化乙烯、聚甲基丙烯甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，

所述聚合物基材為聚偏氟乙烯。

5.根據權利要求1或2所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，所述共混交聯聚合物膜采用下述方法制備得到：

1)靜電紡絲法制備共混聚合物多孔膜：室溫下，將PS-PEO-PS三嵌段共聚物以及聚合物基材溶于溶劑中，攪拌得到均勻的紡絲液，紡絲液的固含量為9～15％；紡絲液通過靜電紡絲得到共混聚合物多孔膜，然后干燥備用；

2)共混聚合物多孔膜的交聯：在無水無氧條件下，將催化劑溶于溶劑中，攪拌至溶解后，在0℃～5℃下，加入交聯劑，然后立即加入共混聚合物多孔膜，在25～80℃的溫度下交聯完全得到交聯多孔聚合物膜；反應結束后再分別用乙醇或丙酮、稀鹽酸以及去離子水洗滌至少三次，以除去殘留的雜質，得到共混交聯聚合物膜；其中催化劑與交聯劑的摩爾比為1：1，交聯劑的摩爾量是PS-PEO-PS三嵌段共聚物摩爾量的10～30倍。

6.根據權利要求5所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟1)中，所述溶劑選自：二甲基甲酰胺/丙酮混合溶劑或N,N-二甲基乙酰胺/丙酮混合溶劑。

7.根據權利要求5所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟1)中，靜電紡絲條件為：紡絲電壓20～30kV，紡絲溫度30～40℃，濕度20％～30％，進液速率為0.5～1mL/h；攪拌24～48h得到均勻的紡絲液。

8.根據權利要求6所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟1)中，靜電紡絲條件為：紡絲電壓20～30kV，紡絲溫度30～40℃，濕度20％～30％，進液速率為0.5～1mL/h；攪拌24～48h得到均勻的紡絲液。

9.根據權利要求5所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟2)中，共混聚合物多孔膜在25～80℃的溫度下經過12～24h反應后得到交聯多孔聚合物膜。

10.根據權利要求6～8任一項所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟2)中，共混聚合物多孔膜在25～80℃的溫度下經過12～24h反應后得到交聯多孔聚合物膜。

11.根據權利要求5所述的一種交聯凝膠聚合物電解質，其特征在于，步驟2)中，所述交聯劑選自二甲氧基甲烷或者乙二醇二甲醚中的一種；所述催化劑選自：FeCl₃、AlCl₃、SnCl₃或ZnCl₃中的一種；所述溶劑為1，2-二氯甲烷。