[發明專利]一種聚合物電解質薄膜、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202011643287.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112778677B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張鵬;周澤坤;劉真;張霖雲
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08K5/435;C08J5/22;H01M10/0525;H01M10/0565
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

1.一種聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）原料預處理：將天甲橡膠、電解質鹽分別進行干燥預處理，電解質鹽由以下陽離子與陰離子任意組合構成，其中，所述陽離子為Li⁺、Na⁺、K⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Ga²⁺中的任意一種，所述陰離子為TFSI^-、FSI^-、Cl^-、SO₄^2-、ClO₄^-、BF₄^-、PF₆^-、AsF₆^-中的任意一種，天甲橡膠為天然橡膠與甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物，甲基丙烯酸甲酯在共聚過程中形成聚甲基丙烯酸甲酯，天甲橡膠中聚甲基丙烯酸甲酯的含量范圍為25～60％，所述甲基丙烯酸甲酯與所述電解質鹽中陽離子的摩爾比為5:1~1:10；

（2）聚合物薄膜制備：將天甲橡膠在雙輥塑煉機上軟化，包輥形成表面均勻平整的聚合物薄膜；

（3）聚合物薄膜與電解質鹽的混煉：將電解質鹽加入到步驟（2）中包輥的聚合物基質上混煉，使電解質鹽均勻分散離解在天甲橡膠聚合物基質中；

（4）聚合物電解質薄膜成型。

2.如權利要求1所述的聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，天甲橡膠的重均分子量為10K~10⁴K。

3.如權利要求1所述的聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，電解質鹽包括LiTFSI、LiFSI、LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiAsF₆、NaCl、NaClO₄、NaPF₆中的至少一種。

4.如權利要求1所述的聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，原料預處理具體包括：將天甲橡膠置于烘箱中在120^oC下干燥軟化4-5小時，將電解質鹽在真空或惰性氣氛條件下干燥預處理。

5.如權利要求1所述的聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，雙輥的溫度為90^oC。

6.如權利要求1所述的聚合物電解質薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中，聚合物電解質薄膜成型具體包括：將經步驟（3）共混均勻的物料割斷打卷取下，置于雙輥上薄通2-3次。

7.一種聚合物電解質薄膜，其特征在于，所述電解質薄膜由權利要求1~6中任一項所述的制備方法制得。

8.一種聚合物電解質薄膜的應用方法，其特征在于，如權利要求7中所述聚合物電解質薄膜作為電解質在二次離子電池中的應用。