[发明专利]一种复合聚合物电解质及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合聚合物电解质，其特征在于包括聚合物基体和含硼无机氧化物。

2.如权利要求1所述一种复合聚合物电解质，其特征在于所述聚合物基体选自聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、(偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物、聚氯化乙烯中的至少一种。

3.如权利要求1所述一种复合聚合物电解质，其特征在于所述无机氧化物选自二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化锌中的至少一种，无机氧化物颗粒的粒径可为5nm～50μm，优选50nm～10μm。

4.如权利要求1所述一种复合聚合物电解质，其特征在于所述含硼无机氧化物的硼来源于硼酸、四硼酸钠、四硼酸锂、硼氢化钾、硼氢化钠、硼氢化锂、过硼酸钠、偏硼酸钠中的至少一种，优选硼酸。

5.如权利要求1所述复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：

将聚合物基体和含硼无机氧化物溶解分散在溶剂中，得溶液A，将溶液A涂布在基体上，再挥发溶剂，所得的聚合物薄膜浸入电解液，即得复合聚合物电解质。

6.如权利要求5所述复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于所述聚合物基体包括：聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、(偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物、聚氯化乙烯以及以上基体的共混或共聚体系。

7.如权利要求5所述复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于所述溶剂采用能够溶解聚合物基体的极性溶剂，所述能够溶解聚合物基体的极性溶剂可选自1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮等中的一种；聚合物在溶液A中的质量分数可为5％～30％，优选10％～20％；无机氧化物或者核壳材料相对于聚合物基体的质量分数可为1％～30％；所述挥发溶剂的温度可为30～80℃；所述浸入电解液可浸入现行通用的电解液，所述现行通用的电解液中所用的锂盐可选自LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiBOB等中的一种，所述溶剂可选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种，优选碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯混合溶剂，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的质量比可为1︰1︰1。

8.如权利要求1所述复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：

将聚合物单体和含硼无机氧化物溶解分散在溶剂中，加入引发剂，通N₂排除空气，聚合反应后得溶液B，将溶液B涂布在基体上，再挥发溶剂，所得的聚合物薄膜浸入电解液，即得复合聚合物电解质。

9.如权利要求8所述复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于所述聚合物单体选自氧化乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯、氯化乙烯中的至少一种；所述溶剂可采用能够溶解聚合物单体的溶剂，所述能够溶解聚合物单体的溶剂可选自1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、二氧六环中的一种。聚合物单体在溶液B中的质量分数为10％～30％，优选15％～25％；所述引发剂可选自过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种；引发剂的用量按质量百分比是聚合物单体质量的0.5％～5wt.％，优选1％；所述聚合反应的温度可为50～80℃，聚合反应的时间可为2～48h，所述聚合反应的温度优选60℃，聚合反应的时间优选为12～24h，最好为24h；所述无机氧化物或者核壳材料相对于聚合物基体的质量分数可为1％～30％；所述挥发溶剂的温度可为30～80℃；所述浸入电解液可采用现行通用的电解液，所述现行通用的电解液中所用的锂盐选自LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiBOB中的一种，所述溶剂可选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种，优选碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯混合溶剂，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的质量比可为1︰1︰1。

10.如权利要求1所述复合聚合物电解质在制备电池中应用，所述电池包括锂离子二次电池。