[发明专利]亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜

权利要求书

1.一种亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述交联凝胶聚合物电解质膜可由如下步骤制备而得：

A、以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯为反应单体，以二氯甲烷为溶剂，以三氟化硼乙醚为催化剂，在惰性气体保护和冰浴条件下引发阳离子开环聚合反应，得可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物；

B、将所述可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物与乙二醇二甲基丙烯酸酯、热引发剂混合形成预交联混合物，将所述预交联混合物溶于含有锂盐的非质子有机电解液，形成前驱体溶液I；或将所述预交联混合物溶于四氢呋喃中，形成前驱体溶液II；

C、将亲水性聚四氟乙烯微孔膜浸入所述前驱体溶液I，充分吸收所述前驱体溶液I后取出，真空恒温热交联凝胶化，即得所述交联凝胶聚合物电解质膜；

或是将亲水性聚四氟乙烯微孔膜浸入所述前驱体溶液II，充分吸收所述前驱体溶液II后取出，真空恒温热交联凝胶化，得初级交联凝胶聚合物电解质膜；将所述初级交联凝胶聚合物电解质膜浸入所述含有锂盐的非质子有机电解液8～12h，取出，即得所述交联凝胶聚合物电解质膜。

2.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤A中，所述聚乙二醇单甲醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯和三氟化硼乙醚的摩尔比为(3～6)∶(20～40)∶(3～6)。

3.如权利要求2所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为350、500、750、1000、2000或5000Da。

4.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤A中，所述冰浴温度为-10～-15℃。

5.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤B中，所述前驱体溶液I中可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物的重量百分比含量为5～20％；所述前驱体溶液II中可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物的重量百分比含量为5～20％。

6.如权利要求5所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述可交联聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物与乙二醇二甲基丙烯酸酯、热引发剂的质量比为100∶(2～8)∶(0.1～0.5)。

7.如权利要求6所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述热引发剂为过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁氰。

8.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤B中，所述含有锂盐的非质子有机电解液由锂盐和增塑剂组成，所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂或双(氟磺酰)亚胺锂；所述含有锂盐的非质子有机电解液中锂盐的浓度为0.6～1.2mol/L。

9.如权利要求8所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述增塑剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚中的一种或几种的混合物。

10.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤C中，所述亲水性聚四氟乙烯微孔膜厚度为25～45μm，孔隙率为60～80％。

11.如权利要求1所述的亲水性聚四氟乙烯微孔膜支撑的交联凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，步骤C中，所述真空恒温热交联的温度为60～90℃、反应时间为8～16h。