[发明专利]植物纤维素膜基质凝胶聚合物电解质及其制备方法

摘要

本发明公开了植物纤维素膜基质凝胶聚合物电解质及其制备方法，其特征在于组成所述纤维素来源于秸秆、废纸和木材废料；所述聚合物种类有聚醚类、聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈类、聚偏氟乙烯类、聚磷腈类和聚醋酸乙烯酯类等；所述液体电解质中的锂盐和增塑剂分别为高氯酸锂、六氟磷酸锂和为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯；工艺纤维素浆先成膜，再与聚合物形成复合物，最后吸收液体电解质，得到纤维素膜基质凝胶聚合物电解质。有益效果是解决凝胶聚合物电解质膜力学性能差导致无法工厂化大面积成膜的问题，为该类电解质锂离子电池产品开发提供可行性；本发明将秸秆、废纸和木材废料引入电池领域，为开发这些资源提供广阔空间。

主权项

植物纤维素膜基质凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)将纤维素浆放入去矿物热水中，在高速搅拌机中打浆，直到得到均匀的浆料悬浮液，同时控制悬浮液最终浓度在1.0g·L‑1‑3.0g·L‑1范围内；(2)在抽真空条件下，将悬浮浆料于30s内过滤在滤布上，从滤布上取下湿纤维素膜放入60℃‑70℃真空烘箱干燥48h，得到干燥的多孔纤维素膜；(3)将聚合物于室温下溶于溶剂中，搅拌得到均匀的溶液；(4)将干燥的纤维素膜浸泡在得到的溶液中，待纤维素膜最大量吸收溶液后，用镊子将其取出，使溶剂从纤维素膜中挥发，得到以纤维素膜为基质的聚合物复合物，再于40℃‑70℃下置于真空烘箱中除去痕量溶剂；(5)将得到的干燥纤维素膜基质聚合物复合物于手套箱中浸入锂盐浓度为1mol·L‑1液体电解质中，待其吸收最大量液体电解质，聚合物形成凝胶时就制备得到纤维素膜基质凝胶聚合物电解质；所述植物纤维素来源于秸秆、废纸和木材废料单一原料或混合原料；所述聚合物为聚醚类、聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈类、聚偏氟乙烯类、聚磷腈类和聚醋酸乙烯酯类的均聚物、共聚物或混合物；所述的液体电解质中的锂盐和增塑剂分别为高氯酸锂、六氟磷酸锂中的一种或两种不同配比的混合物和为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种或多种混合溶液。