[发明专利]一种具有蜂窝网络结构凝胶电解质及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有蜂窝网络结构凝胶电解质及其制备方法，该凝胶电解质是将基丙烯酸甲酯、聚乙烯基乙二醇二丙烯酸酯和聚偏氟乙烯‑六氟丙烯网络交联，并利用热压制模具形成内部蜂窝结构，之后将适量的纳米二氧化钛填充于蜂窝结构内孔隙而成，本发明能够很好的提高动态渗透作用，这种作用使得Li+扩散速率增大，提高电解质的效果，本发明在蜂窝结构中添加无机填料使其形成多微孔结构，其相容性和稳定性好、机械性能佳、界面稳定性好和阳离子迁移数高，能够很好的与电极进行充分接触，无机粒子还可以吸收凝胶电解质中的杂质，增加体系的保液能力，阻止增塑剂和杂质向电极迁移，改善聚合物电解质与电极之间界面稳定性。

主权项

1.一种具有蜂窝网络结构凝胶电解质的制备方法，其用于制备具有蜂窝网络结构凝胶电解质，其包括以下质量分数的物质：聚甲基丙烯酸甲酯6‑12％、聚乙烯基乙二醇二丙烯酸酯4‑8％、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯5‑11％、交联剂3‑6％、锂盐溶液60％‑90％和增塑剂0.5‑1％，其特征在于，该凝胶电解质是将基丙烯酸甲酯、聚乙烯基乙二醇二丙烯酸酯和聚偏氟乙烯‑六氟丙烯采用交联剂进行网络交联，并利用热压制模具使交联后的聚合物形成内部蜂窝结构，之后将适量的纳米二氧化钛填充于蜂窝结构内孔隙而成；其中，填充于蜂窝结构内孔隙的所述纳米二氧化钛占交联后的聚合物的质量分数为8‑12％；其包括以下步骤：(1)按照上述质量分数将聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基乙二醇二丙烯酸酯、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯、增塑剂在手套箱中溶解在锂盐溶液中，并在42℃下搅拌80min，之后缓慢升温至50℃，边搅拌边加入交联剂；(2)将所述步骤(1)所得到的混合溶液装入密封玻璃容器中，用γ射线进行照射，得到初级交联的凝胶电解质；(3)将所述步骤(2)得到的初级交联的凝胶电解质置于热压制模具中，进行加热加压使交联后的聚合物形成内部蜂窝结构，其中，在压制过程中，采用脉冲加压的方式进行压制，压制温度为80‑90℃，压制时间为至少25min；(4)将所述步骤(3)中得到的具有蜂窝结构的聚合物置于超声振动筛中，边加热边进行超声振动，在振动过程中，缓慢加入适量的纳米二氧化钛，通过超声振动，使得纳米二氧化钛填充于聚合物的蜂窝结构中；(5)之后将所述步骤(4)得到的结构再次装入密封玻璃容器中，再次用γ射线进行照射，得到最终具有蜂窝结构的交联的凝胶电解质。