[发明专利]掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂纳米粒子的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)在N₂气氛保护下，将质量份数为1～3份的乳化剂加入到60～70质量份的去离子水中溶解，再加入27～36.6质量份的单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和乙酸乙烯酯，搅拌均匀，在55～65℃下加入0.1～0.4质量份的引发剂，在搅拌下进行反应：反应5～7小时后得到白色乳液，将白色乳液倒入1～1.5倍上述白色乳液反应体系的体积、Al₂(SO₄)₃质量份数为2～5份的溶液中搅拌破乳，然后用温度为50～70℃的去离子水洗2～5次后，再用无水乙醇洗2～5次，得到白色聚合物，将得到的白色聚合物在真空50～70℃下干燥24～36小时；所述单体甲基丙烯酸甲酯、单体丙烯腈和单体乙酸乙烯酯的质量比为4～1∶8～4∶1～2；

(2)在60～80℃下，将纳米粒子溶解于89～95质量份的N-N二甲基甲酰胺中，超声波超声10～30分钟后，加入5～10质量份的白色聚合物，其中纳米粒子的质量为白色聚合物质量的1％～20％；完全溶解后，将得到的粘稠溶液涂布在玻璃板上，并固定膜的厚度；然后浸泡在去离子水槽中，得到白色的薄膜；将膜放在流动水中冲洗1～5小时，放在去离子水中浸泡1～3小时，最后将膜放在真空干燥箱干燥20～30小时，制备得到掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物膜；

(3)将上述锂离子电池凝胶聚合物膜浸泡在电解液中，20～40分钟后，得到掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质。

2.根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾或十二烷基硫酸铵。

3.根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。

4.根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述纳米粒子包括SiO₂、Al₂O₃、SnO₂、TiO₂、LiAlO₂、CeO₂、Fe₃O₄、稀土、粘土或沸石。

5.根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述电解液由LiPF₆、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯组成，其中碳酸乙烯酯∶碳酸二甲酯∶碳酸甲乙酯质量比为1∶1∶1，LiPF₆的摩尔浓度为1mol/L。

6.一种采用权利要求1～5中任一项所述方法制备得到的掺杂纳米粒子的锂离子电池凝胶聚合物电解质。