[发明专利]高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将纳米陶瓷、乙醇和去离子水混合，通过超声分散后，加入盐酸调节pH值至3~5，并搅拌均匀，形成陶瓷分散液A；

S2、将偶联剂加入陶瓷分散液A中，升温至70~90℃，在氮气保护下搅拌0.5~3h，得到表面处理含双键的陶瓷分散液B；

S3、将丙烯酸加入到陶瓷分散液B中，添加引发剂过氧化苯甲酰，在70~90℃的温度下搅拌反应8~24h，得到纳米陶瓷-PAA核壳复合体，并对得到的纳米陶瓷-PAA核壳复合体干燥；

S4、将干燥后的纳米陶瓷-PAA核壳复合体加入到溶剂中，搅拌且进行超声分散，接着，添加LiOH，继续进行搅拌并加热，得到聚丙烯酸锂改性的纳米陶瓷分散液；

S5、将PVDF-HFP溶解到溶剂中形成聚合物溶液，将聚合物溶液加入到聚丙烯酸锂改性的纳米陶瓷分散液中，得到混合涂布液；

S6、将混合涂布液涂覆到聚烯烃隔膜，对经过涂布的聚烯烃隔膜固化干燥，得到锂基修饰的复合凝胶聚合物隔膜；

在步骤S1中，所述纳米陶瓷为硅溶胶、钛溶胶或铝溶胶中的一种，纳米陶瓷粒径范围0.01~2μm；

在步骤S5中，PVDF-HFP重均分子量为30~80万；

在步骤S3中，丙烯酸和纳米陶瓷的重量比为（0.5~5）:1。

2.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述纳米陶瓷为氧化铝、氧化硅、氧化钛或勃姆石氢氧化铝中的一种。

3.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三β-甲氧乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种，所述偶联剂添加量占纳米陶瓷重量百分比为0.1~10wt%。

4.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，氢氧化锂和纳米陶瓷-PAA核壳复合体的重量比为（0.1~5）:1。

5.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，PAA和LiOH发生反应，生成修饰基PAALi，所述修饰基PAALi占纳米陶瓷的重量百分比为0.01~5wt%。

6.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，混合涂布液固含量为1~20wt%，固体组分包括锂基改性纳米陶瓷和PVDF-HFP，其中，锂基改性纳米陶瓷占固体组分总量的百分比为2.5~97.5wt%。

7.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，过氧化苯甲酰占纳米陶瓷重量的百分比为0.1~10wt%。

8.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，溶剂为DMF、DMAC、DMSO、丙酮或NMP中的一种。

9.根据权利要求1所述的高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤S6中，聚烯烃隔膜厚度为5~20μm。

10.一种高离子导通性复合凝胶聚合物隔膜，其特征在于，通过权利要求1~9中任意一项所述的制备方法制备而成。