[发明专利]一种锂离子电池凝胶聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：将聚偏氟乙烯与聚甲基乙撑碳酸酯按照质量比1:1～9:1混合分散于有机溶剂中，在40～80℃的温度下搅拌8～48小时得到分散均匀的聚合物溶液，所述聚合物溶液中聚甲基乙撑碳酸酯的质量浓度为5％～30％；

向所述聚合物溶液中加入锂盐，继续在40～80℃的温度下搅拌8～48小时至所述锂盐完全溶解，得到纺丝液，所述纺丝液中锂盐的质量浓度为10％～50％；

S2：将所述纺丝液灌注到静电纺丝装置中，在10～25kV的电压下，以0.1～2.0mL/h的推进速度，500～2000rpm的转筒转速进行静电纺丝8～10小时后得到纺丝膜，将所述纺丝膜置于真空烘箱中在60～80℃的温度下干燥12～48小时，得到纳米聚合物膜；

S3：将所述纳米聚合物膜浸泡在含0.7～2mol/L六氟磷酸锂的电解液中活化4～24小时后取出，得到厚度为30～100μm的所述锂离子电池凝胶聚合物电解质。

2.根据权利要求1所述的一种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S1中，所述聚偏氟乙烯与聚甲基乙撑碳酸酯按照质量比5:1～2:1混合分散于有机溶剂中。

3.根据权利要求1所述的一种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S1中，所述聚合物溶液中聚甲基乙撑碳酸酯的质量浓度为10％～20％。

4.根据权利要求1所述的一种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S1中，所述纺丝液中锂盐的质量浓度为20％～30％。

5.根据权利要求1所述的一种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S1中，所述有机溶剂为甲基乙酰胺、乙醚、丙酮、N,N二甲基乙酰胺、甲基丙烯酸甲酯、异丙醇、乙二醇丁醚、四氢呋喃中的一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种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S1中，所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂中的一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种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S3中，所述电解液的溶剂包括碳酸酯类和酯类，所述碳酸酯类选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种，所述酯类选自γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述电解液的溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，所述碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的质量比为1:2～3:1。

9.一种锂离子电池凝胶聚合物电解质，其特征在于，利用权利要求1～8中任意一项所述的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质的电化学稳定窗口为5V。