[发明专利]凝胶聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种凝胶聚合物电解质，其特征在于，包括：凝胶基体、吸附至所述凝胶基体的锂盐及溶剂，所述凝胶基体包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯及分散在所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的介孔分子筛MCM-41，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与所述介孔分子筛MCM-41的质量比为20:1~20:3，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酰亚胺锂及三氟甲磺酸锂中的至少一种，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与所述锂盐的质量比为50：1~50：4，所述溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸丙烯酯混合形成，所述溶剂与所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的质量比为1.2:1~0.5:1。

2.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述介孔分子筛MCM-41的粒径为3μm~10μm。

3.根据权利要求2所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，聚偏氟乙烯-六氟丙烯的分子量为30万~80万。

4.一种凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将聚偏氟乙烯-六氟丙烯溶于有机溶剂中，搅拌均匀后加入介孔分子筛MCM-41，在30℃~50℃下搅拌均匀形成浆料，其中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与所述介孔分子筛MCM-41的质量比为20:1~20:3；

除去所述浆料中的有机溶剂得到凝胶基体；

将所述凝胶基体浸入含有锂盐的电解液中以吸附锂盐及所述电解液中的溶剂，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酰亚胺锂及三氟甲磺酸锂中的至少一种，所述溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸丙烯酯混合形成；及

将吸附有所述锂盐及所述溶剂的凝胶基体取出得到凝胶聚合物电解质，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与吸附的锂盐的质量比为50：1~50：4，吸附的溶剂与所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的质量比为1.2:1~0.5:1。

5.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述电解液中所述锂盐的浓度为0.5mol/L~1.5mol/L。

6.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，将所述凝胶基体浸入所述电解液中5分钟~60分钟以吸附锂盐。

7.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述介孔分子筛的粒径为3μm~10μm。

8.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，将浆料浇铸在玻璃板上，然后在70℃~100℃下真空干燥以除去有机溶剂。

9.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述介孔分子筛MCM-41由以下步骤制备：

将十六烷基三甲基溴化胺溶解于水中，在20℃~40℃下搅拌30分钟，再加入乙二胺搅拌形成均相溶液，其中所述十六烷基三甲基溴化胺与所述乙二胺的质量比为1:4~1:2.5；

向所述均相溶液中缓慢加入正硅酸乙酯，搅拌6小时~12小时后静置15小时~30小时，过滤后将得到的固体物洗涤至中性并干燥得到前驱体；及

除去所述前驱体中的十六烷基三甲基溴化胺得到介孔分子筛MCM-41。

10.根据权利要求9所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，将前驱体在400℃~600℃下焙烧3小时~10小时以除去十六烷基三甲基溴化胺。