[发明专利]一种凝胶聚合电解质膜片的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种凝胶聚合电解质膜片的制备方法及其应用，制备方法包括UV固化凝胶聚合物电解质溶液的制备和UV固化凝胶聚合电解质膜片的制备。本方法的优点是：UV固化法制得的凝胶聚合电解质膜片避免了热固化过程中的有机溶剂挥发，电解质的配比更加稳定；另外，UV法的固化效率更高，相比热固化的方法制备效率可提升数倍。

技术领域

本发明涉及一种膜片的制备方法及应用，尤其涉及一种凝胶聚合电解质膜片的制备方法及其应用。

背景技术

液体电解质含有大量可自由流动的易燃易爆的有机溶剂，存在漏液，挥发的巨大安全隐患。固态电解质不易燃、无腐蚀、不挥发、不漏液，但固态电解质由于较低的室温电导率，目前仍难以实际应用。

凝胶聚合电解质常温下具有类似果冻状的外观，无法自由流动，具有良好的力学性能和空间尺寸稳定性，同时有着良好的室温离子电导率。因此凝胶聚合物兼具液态电解质和固态电解质优点的同时，避免了液态电解质易泄露或释放易燃蒸汽等安全问题以及固态电解质离子电导率低下等缺点。

现有技术中利用凝胶聚合物制备膜片的固化方式为热固化，聚合物电解质溶液经50℃-70℃烘箱烘烤0.5-2分钟方可固化成型，此过程中有着较大量的有机溶剂挥发，造成较大的浪费及电解液组分不可控的配比变化，影响性能。

发明内容

本发明为了解决现有技术中凝胶聚合电解质膜片热固化过程中的有机溶剂挥发的问题，提供了一种凝胶聚合电解质膜片的制备方法及应用，该制备方法避免了热固化过程中的有机溶剂挥发，电解质的配比更加稳定。

本发明所采取的技术方案为：一种凝胶聚合电解质膜片的制备方法，包括以下步骤

制备UV（紫外光）固化凝胶聚合物电解质溶液：将UV光引发剂、单官能度丙烯酸酯类或烯烃类单体、双或多官能度丙烯酸及其酯类功能单体、有机溶剂和锂盐，加入到搅拌釜中，搅拌均匀，获得；

所述UV光引发剂为0.05-0.4质量份，所述单官能度丙烯酸酯类或烯烃类单体为5-40质量份，所述双或多官能度丙烯酸及其酯类功能单体为0.3-2.4质量份，所述有机溶剂质量为60-95质量份，所述锂盐按每千克有机溶剂添加1-4mol的锂盐加入；

制备UV固化凝胶聚合电解质膜片：将所述UV固化凝胶聚合物电解质溶液涂布于离型膜Ⅰ上；

将所述厚离型膜Ⅰ在氮气保护下经UV灯照射设定时间后，与离型膜Ⅱ进行复合，即得双面离型膜保护的UV固化凝胶聚合电解质膜片Ⅲ。

进一步的，所述UV固化凝胶聚合电解质膜片Ⅲ的厚度为5-30微米。

进一步的，所述离型膜Ⅰ和离型膜Ⅱ厚度均为5-50微米。

进一步的，所述UV光引发剂包括2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-二甲氨基苯甲酸异辛酯、2-羟基-甲基苯基丙烷- 1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、4-甲基二苯甲酮中的一种或几种的混合物。

进一步的，所述单官能度丙烯酸酯类或烯烃类单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯，聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、环氧聚丙烯酸酯低聚物、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、2-（对-异丙苯基-苯氧基）-乙基丙烯酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯、乙氧化乙基己酯丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。