[发明专利]一种凝胶电解质的制备方法及由其制备的凝胶电解质

说明书

本发明提供一种凝胶电解质的制备方法及由其制备的凝胶电解质，涉及锂离子电池领域。凝胶电解质的制备方法，包括：以自由基聚合反应得到PS‑PEO‑PS。将PS‑PEO‑PS与骨架材料共混得到共混多孔膜。将共混多孔膜在催化剂和交联剂存在环境下发生傅克反应得到交联多孔膜。交联多孔膜吸收电解液后制得凝胶电解质。根据上述的凝胶电解质的制备方法制得的凝胶电解质。通过将共混多孔膜交联得到交联多孔膜，得到热稳定性和尺寸稳定好的凝胶电解质。本制备方法是一种灵活高效的交联方法，交联度可以方便地通过反应底物和反应条件得到调控，以满足不同的实际需求。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，且特别涉及一种凝胶电解质的制备方法及由其制备的凝胶电解质。

背景技术

目前，锂离子电池主要应用隔膜/电解液体系。其中，隔膜主要是聚烯烃微孔膜，例如聚丙烯微孔膜(Polypropylene，简称PP)、聚乙烯微孔膜(Polyethylene，简称PE)和PP-PE多层复合隔膜等。但是，聚烯烃隔膜存在热稳定性不好、高温尺寸稳定性很差和对电解液浸润性差的缺点，同时，锂离子电池在使用时需要引入大量的可燃性有机电解液。由于上述问题的存在，当锂离子电池在过充和过热等非正常环境下使用时都极易引发安全事故。解决上述问题一个有效的途径是制备性能优异的聚合物电解质，取代锂离子电池应用的隔膜/电解液体系。

现有的凝胶聚合物电解质最常用的聚合物骨架材料有聚氧化乙烯(Homopolymer，简称PEO)、聚甲基丙烯甲酯(Polymethylmethacrylate，简称PMMA)、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，简称PAN)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，简称PVDF)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物共聚物(Poly vinylidenefluoride-hexafluoro propylene，简称PVDF-HFP)等。但是，上述任意一种骨架材料均存在一定的缺点，例如：PEO、PVDF和PVDF-HFP存在结晶的问题，PMMA是存在机械强度差的问题，PAN存在与锂金属相容性差的问题，由于存在这些缺点导致单一组分的骨架材料无法完全满足锂离子电池的使用要求。此外，即使将上述骨架材料与其他聚合物进行共混虽然能解决以上问题，但是，简单共混时，其中的某些组分极易被有机电解液中的极性溶剂溶胀，产生制备的凝胶电解质的热稳定性和尺寸稳定性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝胶电解质的制备方法，以解决凝胶电解质的热稳定性差和尺寸稳定性差的问题。

本发明的另一目的在于提供一种凝胶电解质，通过上述的制备方法制得，具有较好的热稳定性和尺寸稳定性。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种凝胶电解质的制备方法，包括：以自由基聚合反应得到PS-PEO-PS。将PS-PEO-PS与骨架材料共混得到共混多孔膜。将共混多孔膜在催化剂和交联剂存在环境下发生傅克反应得到交联多孔膜。交联多孔膜吸收电解液后制得凝胶电解质。

一种凝胶电解质，根据上述的凝胶电解质的制备方法制得。

本发明较佳实施例的凝胶电解质的制作方法，通过将共混多孔膜交联得到交联多孔膜，得到热稳定性和尺寸稳定性好的凝胶电解质。本制备方法是一种灵活高效的交联方法，交联度可以方便地通过反应底物和反应条件得到调控，以满足不同的实际需求。

本发明较佳实施例的凝胶电解质具有较好的热稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明各实施例获得样品的DSC分析曲线；