[发明专利]一种聚合物电解质及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚合物电解质，包括多孔聚合物膜、高分子聚合物a和锂盐；所述多孔聚合物膜、高分子聚合物a和锂盐的摩尔份数比为(47～100)∶(14.5～39)∶1；

所述多孔聚合物膜由高分子聚合物b经静电纺丝的方法制备得到；所述高分子聚合物b选自聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚甲基丙烯酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚四氟乙烯中至少一种；

所述高分子聚合物a选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚乙烯-聚丙烯-聚乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛中至少一种。

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于：所述高分子聚合物a的重均分子量为4×10⁴～6×10⁶；所述高分子聚合物b的数均分子量为2×10⁴～6×10⁶。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物电解质，其特征在于：所述锂盐为双草酸合硼酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、四氟硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰亚胺)锂中至少一种。

4.根据权利要求1-3中任一所述的聚合物电解质，其特征在于：所述聚合物电解质由多孔聚合物膜、高分子聚合物a、锂盐和添加剂组成；所述添加剂为有机小分子增塑剂和无机纳米颗粒中至少一种；所述有机小分子增塑剂与所述锂盐的摩尔份数比为(0～26)∶1，但所述有机小分子增塑剂的量不为零；所述无机纳米颗粒与所述锂盐的质量份数比为(0～3)∶1，但所述无机纳米颗粒的量不为零。

5.根据权利要求4所述的聚合物电解质，其特征在于：所述有机小分子增塑剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、丁二腈和聚乙二醇中至少一种；所述无机纳米颗粒选自纳米氧化铝颗粒、纳米二氧化钛颗粒、纳米氧化镁颗粒、纳米氧化锆颗粒、纳米氧化硅颗粒、纳米氧化锆颗粒和纳米氧化锌颗粒中至少一种；所述无机纳米颗粒的粒径为1纳米～600纳米。

6.权利要求1-5中任一所述聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：将所述锂盐，或所述锂盐和所述添加剂加入溶剂中，然后再加入所述高分子聚合物a后得到混合液；将所述混合液浇注至所述多孔聚合物膜中，经干燥后即得所述聚合物电解质。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述溶剂选自水、乙醇、甲醇、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、乙醚、丙酮、二甲基亚砜、乙酸乙酯、石油醚和四氢呋喃中至少一种。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述混合液浇注至所述多孔聚合物膜中后的浸泡时间为2小时-24小时。

9.根据权利要求6-8中任一所述的方法，其特征在于：所述干燥步骤在真空、空气、氧气、氮气、氩气、氢气、二氧化碳或氦气的气氛中进行；所述真空气氛的真空度为-60Kpa～-110KPa；所述干燥的温度为30℃～100℃；所述干燥的时间为5小时～48小时。

10.权利要求1-5中任一所述聚合物电解质在制备锂离子电池中的应用。