[发明专利]一种锂离子电池凝胶态聚合物电解质及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，包括将单体丙烯腈和乙酸乙烯酯乳液聚合得到共聚物，将共聚物及纳米颗粒加入到溶剂中得到凝胶液体，将无纺布支撑体浸泡于凝胶液体中取出，然后在去离子水中引发相转移，然后通过干燥、浸泡得到无纺布支撑体支撑的锂离子电池凝胶态聚合物电解质，本发明得到的电解质机械强度明显提高，生产成本大大降低，离子电导率、分解电压、全电池的充放电循环性能和倍率性能等电化学性能比无支撑体明显提高。制备工艺简单，时间短，效率高，与现有制备液态锂离子电池的设备兼容，不需要重新设计生产线。

主权项

一种锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)制备凝胶液体将单体丙烯腈和乙酸乙烯酯混合，通过乳液聚合得到共聚物聚丙烯腈‑乙酸乙烯酯P(AN‑VAc)，将P(AN‑VAc)及纳米颗粒按质量浓度0.5～5％加入到溶剂中，纳米颗粒的加入量为聚合物质量的5～20％，完全溶解后得到粘稠的凝胶液体；(2)涂布将无纺布支撑体浸泡于步骤(1)制得的凝胶液体中，10～20分钟后取出；(3)相转移将涂布聚合物的无纺布支撑体聚合物膜在去离子水中引发相转移；(4)干燥将步骤(3)得到的聚合物膜在80～100℃下干燥移除残余的溶剂，得到无纺布支撑体支撑的锂离子电池凝胶聚合物膜；(5)浸泡将步骤(4)得到的无纺布支撑体支撑的锂离子电池凝胶聚合物膜迅速浸泡在电解液中1～2小时，即得到无纺布支撑体支撑的锂离子电池凝胶态聚合物电解质；所述无纺布支撑体为聚乙烯PE、聚丙烯PP或者两者的复合物；所述溶剂为丙酮、N‑N二甲基甲酰胺、四氢呋喃任意一种或者它们中任意两种或以上的混合物；所述纳米粒子为SiO2、A12O3、SnO2、TiO2、LiAlO2、CeO2、Fe3O4、CaO、CaCO3、BaCO3、稀土、粘土、沸石中任意一种或任意几种混合物。