[发明专利]互穿网络结构P(LiAMPS)基单离子传输凝胶聚合物电解质薄膜的制备方法

摘要

互穿网络结构P(LiAMPS)基单离子传输凝胶聚合物电解质薄膜的制备方法，它属于聚合物电解质薄膜的制备方法。本发明要解决现有凝胶聚合物电解质的离子迁移数低和尺寸稳定性差等问题。本发明采用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂(LiAMPS)和乙烯基三乙氧基硅烷自由基聚合得到线性聚合物P(LiAMPS-co-VTES)，P(LiAMPS-co-VTES)含有乙氧基官能团进一步水解缩聚形成网络结构，同时交联剂单体聚乙二醇二甲基丙烯酸甲酯发生自由基聚合形成另一网络结构。本发明提高聚合物电解质的尺寸稳定性。经热失重分析，聚合物电解质薄膜热稳定性较好，薄膜起始失重温度在200℃以上，满足锂离子电池的要求。

主权项

互穿网络结构P(LiAMPS)基单离子传输凝胶聚合物电解质薄膜的制备方法，其特征在于互穿网络结构P(LiAMPS)基单离子传输凝胶聚合物电解质薄膜的制备方法是按下述步骤进行的：一、将2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸加入N，N‑二甲基甲酰胺中，制成质量浓度为30％的2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸的N，N‑二甲基甲酰胺溶液，然后在30～40min内加入碳酸锂，搅拌2h，2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸与碳酸锂的摩尔比为2∶1，得到LiAMPS单体的DMF溶液；二、然后向步骤一获得的LiAMPS单体的DMF溶液中加入乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷与2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸的摩尔比为1∶1，再加入偶氮二异丁腈，偶氮二异丁腈用量是LiAMPS单体的DMF溶液和乙烯基三乙氧基硅烷总质量的1％，然后在70～80℃温度下聚合反应5h，得到共聚物P(LiAMPS‑co‑VTES)的DMF溶液；三、将聚乙二醇二甲基丙烯酸甲酯加入共聚物P(LiAMPS‑co‑VTES)的DMF溶液中，共聚物P(LiAMPS‑co‑VTES)的DMF溶液与聚乙二醇二甲基丙烯酸甲酯的重量比为1∶1.5～4，搅拌均匀，加入占共聚物P(LiAMPS‑co‑VTES)的DMF溶液和PEGDMA的总质量1％的偶氮二异丁腈，通氮气排除氧气后得到混合物，将此混合物浇注到模具中后置于烘箱中，在75℃条件下聚合5h，再在75℃条件下烘干24h得到聚合物薄膜；四、将步骤三获得的聚合物薄膜在增塑剂中浸泡60min，所述增塑剂是由碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯按1∶1的质量比混合得到的，得到互穿网络结构P(LiAMPS)基单离子传输凝胶聚合物电解质薄膜。