[发明专利]一种复合凝胶聚合物电解质及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合凝胶聚合物电解质，其特征在于由玻璃纤维毡与高分子材料复合后得到的复合物和液体电解质组成。

2.如权利要求1所述的复合凝胶聚合物电解质，其特征在于所述的玻璃纤维毡主要成分为二氧化硅，还可包括其他氧化物如氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠中的一种或者几种。

3.如权利要求1或2中任意一项所述的复合凝胶聚合物电解质，其特征在于所述的玻璃纤维毡为短切原丝毡、连续原丝毡、表面毡、针刺毡及缝合毡中的一种或几种。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的复合凝胶聚合物电解质，其特征在于所述的高分子材料包括聚醚、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳纶、聚酯中的一种或者多种，也包括它们的均聚物、共聚物或共混物，同时也可以添加合适的无机填料。

5.如权利要求4所述的复合凝胶聚合物电解质，其特征在于所述的无机填料包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、aLi₂O-bAl₂O₃-cTiO₂-dP₂O₅ (a、b、c、d位于１-100之间)组成的化合物、蒙脱土、分子筛或者它们两种或多种化合物的混合物。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的复合凝胶聚合物电解质，其特征在于所述的液体电解质包括有机化合物或者离子液体与锂盐的溶液。

7.一种如权利要求1所述的复合凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    (1) 采用溶液法、加热混合法、浸泡法、浇铸法或电纺法，将高分子材料与玻璃纤维毡复合，形成复合膜结构；

    (2) 将玻璃纤维毡与高分子材料复合后得到的复合物置于真空干燥箱40-120℃条件下干燥，去除痕量溶剂；

　　(３)在无水无氧环境中将干燥的玻璃纤维毡与高分子材料复合后得到的复合物浸泡在电解液中1分钟至24小时，得到凝胶聚合物电解质。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于步骤(3)所述的无水无氧环境为在水分含量小于1 ppm、气氛为氩气的手套箱。

9.如权利要求7或8中任意一项所述的方法，其特征在于步骤(3)所述的电解液包括有机化合物或者离子液体与锂盐的溶液。

10.一种如权利要求1-6中任意一项所述复合凝胶聚合物电解质的应用，该应用为作为一种二次电池的电解质和隔膜，该二次电池的负极为金属锂、金属锂的合金、碳材料、锡、锡的合金、硅或者硅的合金，正极为LiMO₂(M = Co、Ni、Mn、Co中一种、2种元素或者2种以上元素)或者LiM＇PO₄(M＇= Fe、Mn、Co中一种、两种或者2种以上元素)。