[发明专利]固体电解质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体电解质的制备方法，尤其涉及一种基于互穿网络聚合物的固体电解质的制备方法。

背景技术

目前，随着电动汽车及便携式电子设备如手机、数码相机和笔记本电脑等的迅猛发展，市场对高功率、高能量密度电池的需求越来越大。锂基电池是迄今为止已经实用化的电池中电压最高、能量密度最大的电池，具有良好的发展前景。

电解质是锂基电池的重要组成部分。固体电解质尤其是固体聚合物电解质具有不易挥发、防爆炸、较优的柔性及电化学性质稳定等优点，所以，自从提出固体聚合物电解质的概念之后，固体聚合物电解质就成为目前锂基电池电解质研究的重点。含有                                               链节的聚合物与一般的锂离子盐有较好的兼容性，因此，该含有链节的聚合物可以作为锂基电池的固体电解质。但，现有的具有链节的固体聚合物电解质存在结晶度较高的问题，从而使得该固体电解质的离子电导率偏低而且热稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够制备出含有链节且具有较好的热稳定性及较高的离子电导率的固体电解质的方法。

一种固体电解质的制备方法，该制备方法包括以下步骤：提供一第一单体、一第二单体、一引发剂以及一锂盐，其中，该第一单体为，该第二单体为，且R₁、R₂及R₃均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R₄为烷基或氢原子，m及n值为整数，该第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；混合所述第一单体、所述第二单体、所述引发剂以及所述锂盐，形成一混合物，且该第一单体与第二单体的质量比小于等于50%；以及使所述第一单体、第二单体及所述引发剂发生聚合反应生成一互穿网络聚合物，且所述锂盐分散在该互穿网络聚合物中形成固溶体，从而得到所述固定电解质。

与现有技术相比较，由本发明提供的制备固体电解质的方法制备出的固体电解质包括所述互穿网络聚合物，该互穿网络聚合物的支链具有较低的结晶度，从而使得该固体聚合物电解质具有较高的离子电导率，同时也使得该互穿网络聚合物具有较高的玻璃转化温度，从而使得该固体电解质仍具有较高的较好的热稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的固体电解质的制备方法流程图。

图2是由本发明第一实施例制备出的固体电解质，该固体电解质中的互穿网络聚合物（IPN）基体的差示扫描量热（DSC）曲线，其中，该IPN使用的聚乙二醇-200双甲基丙烯酸酯（PEG200diA）与甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯（PEG350mA）的质量比不同。

图3是由本发明第一实施例制备出的固体电解质，该固体电解质IPN-高氯酸盐（LiClO₄）的傅立叶-红外光谱图，其中，该固体电解质中的LiClO₄与PEG350mA的质量比不同。

图4是由本发明第一实施例制备出的固体电解质IPN-LiClO₄中的醚基伸缩振动的傅立叶-红外光谱图，其中，该固体电解质中的LiClO₄与PEG350mA的质量比不同。

图5是由本发明第一实施例制备出的固体电解质IPN-LiClO₄的傅立叶-红外光谱图，其中，该固体电解质中的PEG200diA与PEG350mA的质量比不同。

图6是由本发明第一实施例制备出的固体电解质IPN-LiClO₄的离子电导率曲线图，其中，该固体电解质中的PEG200diA与PEG350mA的质量比不同。

图7是由本发明第一实施例制备出的固体电解质IPN-LiClO₄的离子电导率曲线图，其中，该固体电解质中的LiClO₄与PEG350mA的质量比不同。

图8是由本发明第一实施例制备出的固体电解质IPN-LiClO₄的热重曲线图，其中，该固体电解质中的LiClO₄与PEG350mA的质量比不同。

图9是由本发明第二实施例制备出的固体电解质，该固体电解质为六臂星大分子（SM400）-IPN-LiClO₄的傅立叶-红外光谱图，其中，该固体电解质SM400-IPN-LiClO₄中的LiClO₄与PEG350mA的质量比不同。