[发明专利]一种聚烯烃膜支撑凝胶聚合物电解质的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚烯烃膜支撑凝胶聚合物电解质的制备方法。制备步骤为首先合成带有双键的末端羧基超支化聚酯，并在其中加入少量三丙二醇二丙烯酸酯，将此预聚混合物和聚环氧乙烷溶于乙腈溶液后加入光引发剂2－羟基－2－甲基－1－苯基－1－丙酮(Darcur 1173)，将混合物溶液涂敷于聚烯烃微孔膜，挥发溶剂后经紫外光辐照，固化后薄膜吸附1M六氟合磷酸锂碳酸酯电解质溶液得到聚烯烃微孔膜支撑凝胶聚合物电解质薄膜。制备得到的聚合物电解质力学性能较好，离子导电率高，室温导电率可达1.792×10^－3Scm^－1，且与对金属锂片的接触较好，电化学稳定窗口可达4.6V。本发明制备工艺简单，生产速度迅速，适于工业化生产。

主权项

1.一种基于交联超支化聚酯共混聚环氧乙烷的聚烯烃膜支撑凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征是包括以下步骤：1)将三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸按1∶9质量比混合均匀，加入相对于上述混合物质量0.5～2％的对甲苯磺酸作为酸催化剂，在150℃下熔融后，真空状态下搅拌2～4小时，三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸反应生成的副产物水在真空下抽干以促进缩合反应不断进行，结果得到末端羟基超支化聚酯，其用正己烷溶解、丙酮沉淀、真空干燥，将得到的干燥的产物与马来酸酐在1∶1～1∶1.5质量比范围混合均匀后，加入相对总质量0.2～0.5％的对苯二酚作为阻聚剂，温度控制在80～100℃进行反应，用酸值滴定法滴定反应终点，当混合物测定酸值降低到原先一半时，反应结束，产物用丙酮溶解、乙醚沉淀，在室温下真空干燥后得到末端羧基超支化聚酯，然后加入相对于末端羧基超支化聚酯质量为5％～30％的三丙二醇二丙烯酸酯，得到超支化聚酯预聚混合物；2)将步骤1)制备得到的超支化聚酯预聚混合物与数均分子量为105的聚环氧乙烷按照质量比为1∶10～10∶1的范围混合溶解于乙腈溶剂中，共混物溶液浓度为0.1g/ml，在其中加入相对总质量为3～5％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173)作光引发剂，搅拌混合均匀，将剪裁好的聚烯烃微孔膜，浸渍入其中充分吸收预聚物共混溶液。取出后，放置于Telfon盘上，于阴暗处挥发溶剂晾干，再在紫外灯下辐照聚合，得到表面均匀平整的交联共混聚合物所涂敷的聚烯烃微孔膜；3)将步骤2)制得的交联共混聚合物所涂敷的聚烯烃微孔膜经真空干燥后，浸渍入1M六氟合磷酸锂碳酸酯电解质溶液中，吸附凝胶化，得到聚烯烃微孔膜支撑凝胶聚合物电解质薄膜。