[发明专利]一种全固态聚电解质隔膜及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910955146.4 申请日: 2019-10-09
公开(公告)号: CN110707355B 公开(公告)日: 2021-01-15
发明(设计)人: 秦振平;王峰;杨蕊;李钒;郭红霞 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: H01M10/0565 分类号: H01M10/0565;C08G81/00;H01M10/0525
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张立改
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 固态 电解质 隔膜 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种全固态聚电解质隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)交联型聚环氧烷-聚苯醚类共聚物的制备

分别将65~98质量份聚环氧烷、0.1~33质量份聚苯醚类聚合物溶入二者质量和5~30倍的有机溶剂中,充分溶解;另称取0.1~5质量份交联剂加入聚环氧烷和聚苯醚类聚合物的混合溶液中,充分搅拌1~24h后,再通过真空干燥完全去除溶剂,得到交联型聚环氧烷-聚苯醚类共聚物;

2)聚电解质隔膜铸膜液的制备

分别称取步骤1)制备的交联型聚环氧烷-聚苯醚类共聚物与锂盐,使二者环氧烷对应的基团EO:Li的摩尔比为5:1~50:1,分别在有机溶剂中溶解后,充分混合,将该混合液静置,并真空脱泡后,得到聚电解质隔膜铸膜液;

3)聚电解质隔膜的制备

用刮刀将步骤2)得到的聚电解质隔膜铸膜液按照10~20mm/s的涂敷速度,均匀地刮在聚四氟乙烯板上成膜,室温下静置24h~48h后,转入30~80℃真空干燥箱中,真空干燥1h~8h,进一步除去溶剂,得到聚环氧烷-聚苯醚类共聚物基全固态聚电解质隔膜。

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,聚环氧烷,主要包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物中的一种或几种的混合。

3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,聚苯醚类聚合物,主要是聚苯醚及其各种衍生聚合物,主要包括但不限于羟基化聚苯醚、溴代聚苯醚、羧基化聚苯醚、磺基化聚苯醚中的一种或几种的混合。

4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)和步骤2)所述的有机溶剂包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯中一种或若干种的混合物。

5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的交联剂为异氰酸酯及其衍生物。

6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的一种或多种的混合。

7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的锂盐包括但不限于六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂和草酸磷酸锂中的一种或若干种的混合物。

8.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的全固态聚电解质隔膜。

9.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的全固态聚电解质隔膜,其特征在于,包括以下结构的聚环氧烷-聚苯醚类共聚物全固态聚电解质,R1、R2为甲基、羧基、磺基、卤素原子中的一种;t为交联剂;k≥2;

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