[发明专利]一种凝胶电解质的制备方法

权利要求书

1.一种凝胶电解质的制备方法；其特征在于：包括以下步骤：

S1、制备浆料：

1）将凝胶聚合物与溶剂混合，搅拌至完全溶化，呈透明凝胶状；

2）再将增塑剂加入溶液，持续搅拌，使之分散均匀，得到适合3D打印的凝胶电解质浆料；其中，所述增塑剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或者碳酸二乙酯中的一种或多种；凝胶电解质浆料的粘度为10~2000Pa•s；

S2、3D打印基膜：

1）在计算机上设计基膜的3D模型，并将其导出为.stl格式文件，再将其导入切片分层软件进行路径规划，得到gcode文件，即可导入直写成型3D打印机进行挤出控制；

2）将制备好的凝胶电解质浆料填充进柱塞筒，并将柱塞筒放入3D打印机相应位置；

3）先调节3D打印机初始位置，再运行gcode程序，螺杆转动，带动法兰向下运动，在柱塞筒内提供一个均匀压强，使凝胶电解质浆料从喷嘴挤出，并随着打印机X、Y轴的移动，将挤出浆料按设计形状沉积在基板上，即可得到基膜素坯；

4）将打印得到的基膜在干燥箱内烘干，将烘干后的基膜从基板上取下，即可得到3D打印基膜；

S3、基膜活化：将制备的3D打印基膜放入手套箱内，并在手套箱内将配制好的电解液倒入开口容器中，再将基膜浸泡在电解液当中得到凝胶电解质。

2.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述凝胶聚合物为偏氟乙烯-六氟丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或者聚偏氟乙烯中的一种或多种，所述凝胶聚合物的添加量为溶剂质量5%~20%。

3.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述增塑剂的添加量为溶剂质量15%~30%。

4.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述溶剂为丙酮。

5.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中，凝胶聚合物与溶剂的搅拌时间为0.5~1.5h，搅拌温度为20~25℃，搅拌速度为50~200r/min；所述增塑剂搅拌时间为0.5~1.5h，搅拌温度为20~25℃，搅拌速度为50~200r/min。

6.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述3D打印挤出控制参数包括喷嘴直径100~200µm、挤出速度1~5µL/min、平台移动速度500~1000mm/min、挤出宽度80~160µm、起始层厚85~170µm、打印层厚80~160µm、打印间距85~170µm、填充比例30~50%、挤出倍率0.01~0.20；所述3D打印机初始位置为打印喷头处于3D打印机原点位置，且喷嘴最低处与基板间距为150~300µm，所述3D打印聚合物凝胶电解质基膜素坯厚度为80~160µm。

7.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述烘干箱的烘干温度为50~100℃，烘干时间为0.5~1h。

8.根据权利要求1所述的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：所述电解液由溶剂、锂盐组成，所述溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或者碳酸甲丙酯中的一种或多种，所述锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、双乙二酸硼酸锂、甲基磺酸锂、双（氟磺酰）亚胺锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、草酸硼酸锂、高氯酸锂或者六氟砷酸锂中的一种或多种；手套箱内水含量少于0.1ppm，含氧量含量少于0.1ppm，所述基膜浸泡时间为20~30h。

9.一种凝胶电解质，其特征在于：用权利要求1~8任一所述方法制备。

10.一种电池，其特征在于：包含有权利要求9所述的凝胶电解质。