[发明专利]一种锂离子电池用固体聚合物电解质的制备方法

摘要

本专利公开了一种锂离子电池用固体聚合物电解质的制备方法，具体为二氧化硅纳米粒子表面接枝的丙烯酸锂盐掺杂到聚合物基体甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的共聚物中。锂离子在这种共聚物电解质中的迁移速率高，接近1，因此，锂离子的电导率在甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物中比在传统的聚氧化乙烯基电解质中高；此外，这种共聚物电解质膜的机械强度也比传统的聚氧化乙烯基的高。

主权项

一种锂离子电池用固体聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:（1）将氨水和正硅酸乙酯以1～3:1的比例加入到醇类溶剂中，室温下机械搅拌10～13小时，然后离心、洗涤、干燥，制得二氧化硅纳米粒子；（2）将步骤（1）所制得二氧化硅纳米粒子、氨水和乙烯基硅烷偶联剂按质量1:1.5～2:1.5～2的比例加入到乙醇和水的混合物中，在70～80℃搅拌48小时，离心、洗涤、干燥，制得乙烯基化的二氧化硅纳米粒子；（3）将氢氧化锂和丙烯酸以物质的量比1:1～2溶于甲醇溶剂中，25℃搅拌2～4小时，然后将反应液倒入丙酮溶剂中，甲醇与丙酮的比例为1:6～8，然后抽滤，冷冻干燥48小时，制得丙烯酸锂；（4）将步骤（3）所制得丙烯酸锂和步骤（2）制得的乙烯基化的二氧化硅纳米粒子按质量比1～3:1溶于N，N‑二甲基甲酰胺中，加入引发剂，65～80℃反应5～8小时，然后倒入去离子水中，离心、洗涤、干燥，制得二氧化硅纳米粒子接枝的丙烯酸锂；（5）将甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯按质量比1:1～3的比例溶于二甲基乙酰胺溶剂中，加入引发剂，60～75℃反应10～15小时，继续搅拌直至溶液形成均一的粘稠液；（6）将步骤（4）所制得二氧化硅纳米粒子接枝的丙烯酸锂加入步骤（5）的粘稠液中，继续搅拌8～10小时后，将混合液倒入聚四氟乙烯模具中，在通风橱中干燥12小时，再放入真空干燥箱中干燥24小时。