[发明专利]一种高温安全纳米复合导电离子胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种高温安全纳米复合导电离子胶的制备方法。将聚合物基体溶解于含有离子液体、SiO2或TiO2纳米粒子前驱体和锂盐的有机溶剂中，形成透明的粘性聚合物溶液，即铸膜液；在铸膜液中，加入1-3倍SiO2或TiO2纳米粒子前驱体摩尔数的水量，室温下反应5～15h，生成SiO2或TiO2纳米粒子，原位填充在聚合物基体中；再将铸膜液倒入带有凹槽的平板基体上，用刮浆刀拉平，置于干燥箱中恒温干燥，除去有机溶剂、H2O以及SiO2或TiO2纳米粒子前驱体分解产生的小分子化合物，形成多孔的纳米复合导电离子胶。本发明制作的纳米复合导电离子胶热稳定性能优异，耐高温，离子电导率高，且具有较高的机械强度。本发明可应用于锂二次电池等。

主权项

一种高温安全纳米复合导电离子胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚合物基体溶解于含有离子液体、SiO2或TiO2纳米粒子前驱体和锂盐的有机溶剂中，形成透明的粘性聚合物溶液，即铸膜液；(2)在铸膜液中，加入1～3倍SiO2或TiO2纳米粒子前驱体摩尔数的水量，室温下反应5～15h，生成SiO2或TiO2纳米粒子，原位填充在聚合物基体中，即SiO2或TiO2纳米粒子于粘性聚合物溶液中原位水解，并直接填充在聚合物基体中；(3)再将铸膜液倒入带有凹槽的平板基体上，用刮浆刀拉平，置于干燥箱中恒温干燥，除去有机溶剂、水以及SiO2或TiO2纳米粒子前驱体分解产生的小分子化合物，形成多孔的纳米复合导电离子胶；所述的聚合物基体为聚氧化乙烯PEO、聚氯乙烯PVC、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯PVDF‑HFP中的一种或多种；所述的离子液体为N‑甲基‑N‑丙基吡咯烷‑双三氟甲磺酰亚胺盐PYR13TFSI；所述的SiO2和TiO2纳米粒子前驱体分别为正硅酸乙酯TEOS和钛酸正丁酯TBT；所述的锂盐为N，N′‑双三氟甲基磺酰亚胺基锂LiTFSI；所述的有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮NMP、N，N′‑二甲基甲酰胺DMF、四氢呋喃THF中的一种或多种。