[发明专利]一种阻燃凝胶电解质膜和其制备方法及在二次电池中的应用

权利要求书

1.一种阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，所述阻燃凝胶电解质膜由高分子聚合物电解质膜和液态电解质组成，所述高分子聚合物电解质膜是由含磷阻燃单体和聚合单体共聚得到，所述聚合单体选自含有至少一个碳碳双键的烯酸酯有机物；所述阻燃单体选自至少含有一个碳碳不饱和键的烯烃含磷有机物；

阻燃凝胶电解质膜由有机溶剂，聚合单体，含磷阻燃单体，光引发剂和增塑剂混合得到的溶液或混悬液聚合制备高分子膜，高分子膜经稳定剂中预处理，然后与液态电解质溶液混合制备得到，以阻燃凝胶电解质膜为基准，液态电解液质量百分比为5%-10%；

所述稳定剂为磷酸氢二钠–磷酸二氢钠溶液；

所述预处理过程为，采用不同pH的稳定剂进行二次预处理：先将高分子膜在pH为7.5-8的稳定剂中浸泡5-10min,取出；然后在pH值为7.0-7.4稳定剂中进一步浸泡5-10min,取出；

所述增塑剂选自聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯与六氟丙烯二元共聚物及其衍生物中的一种或者几种。

2.根据权利要求1所述的阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、二氯甲烷中一种或几种；光引发剂为2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮。

3.根据权利要求1所述的阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，阻燃单体与聚合物单体的体积比为0.6-3:1；聚合单体与阻燃单体体积之和在溶液或混悬液中所占的体积分数为30%-80%。

4.根据权利要求1所述的阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，所述阻燃单体的结构式为以下式(I)、(II)、(III)：

其中，R1, R2, R3基团选自烯基、烷基、环烷基、芳基、烷氧基中的一种或几种，并且R1,R2，R3中至少有一个为烯基，其中烷基、烷氧基的碳原子数为C1-C6，环烷基、芳基的碳原子数为C6-C20；烯基选自乙烯基、烯丙基、烯丁基；

所述聚合单体选自具有取代基团的多官能团烯酸酯有机物C_xH_yO_z，4≤x，2≤z。

5.根据权利要求1所述的阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，液体电解质碱金属离子化合物盐选自锂离子化合物盐和钠离子化合物盐中的一种或几种；增塑剂选自聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯与六氟丙烯二元共聚物及其衍生物中的一种或者几种；碱金属离子化合物盐在溶液或混悬液中所占的浓度为0.1 mol L^-1-10 mol L^-1。

6.根据权利要求4所述的阻燃凝胶电解质膜，其特征在于，所述阻燃单体选自磷酸烯丙基二乙酯、磷酸三烯丙酯、亚磷酸三丙烯酯及其衍生物、烯丙基膦酸二乙酯及其衍生物。

7.根据权利要求1-6任一项所述的阻燃凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：（1）在有机溶剂中配置聚合单体，阻燃单体，引发剂，增塑剂的溶液或混悬液，聚合反应制备高分子膜；（2）配置含有溶剂、碱金属离子化合物盐的液态电解质溶液；（3）将高分子膜与液态电解质溶液混合，得到凝胶电解质膜；在步骤（3）混合之前，将高分子膜经稳定剂中预处理；

所述稳定剂为磷酸氢二钠–磷酸二氢钠溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预处理过程为，采用不同pH的稳定剂进行二次预处理：先将高分子膜在pH为7.5-8的稳定剂中浸泡5-10min,取出；然后在pH值为7.0-7.4稳定剂中进一步浸泡5-10min,取出。

9.根据权利要求1-6任一项所述的阻燃凝胶电解质膜在锂离子或者钠离子二次电池中的应用。