[发明专利]一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将PVDF和PMMA溶解在有机溶剂中，形成透明溶液，再加入无机氧化物纳米颗粒，经超声处理均匀分散在聚合物溶液中，得到纺丝原液，其中，所述无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO₂；

步骤二，将所得的纺丝原液高压静电纺丝，得到无机氧化物纳米颗粒掺杂的纳米复合聚合物纤维膜；

步骤三，配制含交联剂、引发剂以及无机氧化物纳米颗粒的甲基丙烯酸甲酯单体混合溶液，将步骤二所得的纳米复合聚合物纤维膜浸渍其中，真空高温引发MMA单体在纳米复合聚合物纤维上接枝，再交联聚合，得到接枝纳米复合PMMA/SiO₂聚合物的纳米复合聚合物纤维膜；

所述无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO₂；

步骤四，将第三步所得接枝的纳米复合聚合物纤维膜浸渍在电解质溶液中一段时间，得到纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质。

2.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈和过硫酸盐中的一种或多种；所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA250、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA575和聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA700中的一种。

3.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO₂时，相应的，得到(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜，所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜的厚度为20～80μm；所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜中PMMA的接枝率为30％～80％；所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜的孔隙率为40～80％。

4.如权利要求3所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜的厚度为50μm。

5.如权利要求3所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜中PMMA的接枝率为50％。

6.如权利要求3所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述(SiO₂/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO₂纳米复合聚合物膜的孔隙率为72％。

7.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤四中的电解质溶液由锂盐和离子液体组成，其中离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐EMIBF₄、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐EMITFSI、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸锂BMIPF ₆、N-甲基-N-丙基吡咯烷-双三氟甲磺酰亚胺盐PYR₁₃TFSI中的一种或者多种；所述的锂盐为四氟硼酸锂LiBF₄、六氟磷酸锂LiPF₆、高氯酸锂LiClO₄、双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI、二草酸硼酸锂LiBOB中的一种或者多种，锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.3～1.0mol/L。