[发明专利]一种多孔纤维凝胶聚合物电解质的制备方法

摘要

本发明公开一种多孔纤维凝胶聚合物电解质的制备方法。首先通过缩合聚合制备离子聚合物聚氨基甲酸聚乙二醇酯锂，然后将其与聚偏氟乙烯按照质量比1:1～1:4混合分散于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，然后先静电纺丝再烘干工艺，制备共混聚合物多孔纤维薄膜，薄膜干燥后，吸附相对于其质量200～400wt％的液体电解质以活化，得到厚度为50～70μm的多孔纤维凝胶聚合物电解质。本发明制备的多孔纤维凝胶聚合物电解质，最佳离子导电率达到5.43×10-3S/cm，电化学稳定窗口达到5.0V左右，在聚合物锂离子电池等领域具有良好的应用前景。

主权项

一种多孔纤维凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将聚乙二醇与甲苯二异氰酸酯按照摩尔比1:2～1:2.2的比例混合于四氢呋喃溶剂中，混合物的溶液浓度控制在1g/ml～5g/ml，升温至50～90℃，缩合反应12～24小时，然后在65～75℃温度下加入与聚乙二醇相等摩尔量的氢氧化锂到反应体系，中和反应1～2小时，然后在烘箱中70℃～90℃下加热6～12小时以挥发溶剂，得到离子聚合物即聚氨基甲酸聚乙二醇酯锂；步骤2：将步骤1制备得到的聚氨基甲酸聚乙二醇酯锂与聚偏氟乙烯按照质量比1:1～1:4混合分散于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，混合物溶液的浓度控制在0.05～0.10g/ml，室温下搅拌30～50小时后，再真空脱泡，置于静电纺丝装置上，调节推进速度为1ml/h～3ml/h，静电场电压为15～18KV，接收距离为15～20cm，5～8小时后，再放入真空烘箱中，40～60℃烘烤12～24小时，在收集板上得到共混聚合物多孔纤维膜；步骤3：将步骤2制备得到的共混聚合物多孔纤维膜放在手套箱中浸泡液体电解质0.1～0.5小时，控制液体电解质的吸附量，使其吸附率为相对于共混聚合物多孔纤维膜质量的200～400wt％，得到厚度为50～70μm的多孔纤维凝胶聚合物电解质。