[发明专利]一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜，其特征在于氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜由丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、氧化石墨、表面活性剂、引发剂、溶剂和增塑剂制备而成；其中所述的丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的质量比为2∶1；其中所述的氧化石墨质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯)总质量的比(1～10)∶100；其中所述的表面活性剂质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯总质量的比(0.1～0.5)∶100；其中所述的引发剂为浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的水溶液，所述的水溶液中溶质质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯总质量的比(1～5)∶100；其中所述的溶剂质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯总质量的比(5～20)∶1；其中所述的增塑剂质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯总质量的比1∶(5～40)。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜，其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。

3.根据权利要求2所述的一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜，其特征在于所述的引发剂为浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的过硫酸铵水溶液、浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的过硫酸钾水溶液或浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的过氧化氢水溶液。

4.根据权利要求3所述的一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜，其特征在于所述的溶剂为丙酮、丁酮、乙腈、四氢呋喃、1-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、苯、甲苯、甲醇或乙醇。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或碳酸二甲酯。

6.如权利要求1所述的一种氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜的制备方法，氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、原位聚合法合成氧化石墨/P(AN-MMA)复合物：首先在频率为25kHz～40kHz的超声波辅助下将丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氧化石墨和表面活性剂混合均匀，得到混合物，然后在氮气保护下将引发剂逐滴加入，再在搅拌速度为500rpm～1200rpm、温度为40℃～70℃下反应2h～8h，然后经过分离得到灰白色固体聚合物，采用温度为40℃～60℃的蒸馏水洗涤灰白色固体聚合物，洗涤3～5次，再将洗涤后的灰白色固体聚合物置于真空干燥箱中，并在温度为40℃～60℃下干燥6h～8h，即得到氧化石墨/P(AN-MMA)复合物；二、制备氧化石墨改性/P(AN-MMA)复合物多孔膜：首先将步骤一制备的氧化石墨/P(AN-MMA)复合物溶解于溶剂中，再加入增塑剂，然后在频率为5kHz～40kHz的超声波辅助下超声分散0.5h～2h，得到复合铸膜液，将得到的复合铸膜液静置1h～2h，然后采用刮涂法将静置后的复合铸膜液刮涂到玻璃基底上，至在玻璃基底上得到厚度为20μm～60μm的薄膜，然后在温度为60℃～80℃下烘干至恒重，再取下玻璃基底上干薄膜，然后将干薄膜放入有机溶剂中浸泡洗涤18h～30h，再在温度为40℃～80℃下真空干燥5h～10h，即得到氧化石墨改性/P(AN-MMA)复合物多孔聚合物膜；三、浸渍：将步骤二制备的氧化石墨/P(AN-MMA)复合物多孔聚合物膜放入锂离子电池电解液中浸泡1h～4h，即得到氧化石墨改性P(AN-MMA)多孔聚合物电解质膜；步骤一中所述的丙烯腈(AN)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的质量比为2∶1；步骤一中所述的氧化石墨质量与丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)总质量的比(1～10)∶100；步骤一中所述的表面活性剂质量与丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)总质量的比(0.1～0.5)∶100；步骤一中所述的引发剂为浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的水溶液，所述的水溶液中溶质质量与丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯总质量的比(1～5)∶100；步骤二中所述的溶剂质量与丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)总质量的比(5～20)∶1；步骤二中所述的增塑剂质量与丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)总质量的比1∶(5～40)；步骤二中所述的有机溶剂为乙醚、丙酮或苯。