一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法，纳米复合聚合物纤维上接枝与电解质溶液相容性好的交联聚合物，吸附离子液体基电解质溶液，形成纳米复合纤维为骨架支撑的凝胶聚合物电解质膜，具有高温稳定性好、10-3S/cm数量级室温离子导电率及漏液率低的优点。制备方法主要依次包括：将PVDF和PMMA溶解后获得纺丝原液、获得纳米复合SiO2/PVDF-b-PMMA共混聚合物纤维膜、获得(SiO2/PVDF-PMMA)-g-PMMA/SiO2纳米复合聚合物膜、获得纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质四个步骤。本发明专利技术的制备方法不需要辐射设备引发或者强碱处理，合成工艺简单，操作便捷，生产工艺流程短，能耗低。本发明专利技术特别适合用于动力锂离子电池材料及其制备。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法
本专利技术涉及一种动力锂离子电池材料及其制备方法，尤其是纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有很高的能量密度，已经广泛用作便携式电子电器设备的移动电源，也已经在电动汽车上初步应用。然而，时常出现于新闻报端的锂离子电池燃烧和爆炸事故，引起人们的高度关注。特别地，大容量锂离子电池在大倍率充放电时，产生的巨大热量，引起电池内部碳酸酯类有机溶剂挥发为气体，积聚在电池内部，造成电池内部压力增加。在这种情况下，电池必须通过泄压阀释放有机化合物气体。如果这些气体不能及时释放，电池就可能发生爆炸。即使这些气体得到及时释放，它们也会带来安全隐患，例如遇明火燃烧。因此，人们必须寻找切实可行的方法解决这个问题。目前，在液态锂离子电池中，聚烯烃微孔膜广泛用作正负极之间的隔膜，其加工方式是对聚烯烃薄膜进行单轴或双轴拉伸，薄膜具有亚微米级的微孔结构，利于离子的迁移，所以具有较高的室温离子导电率。但是，随着电极材料的纳米化，从正极上脱落的纳米电极材料可能穿过隔膜到达负极、或者堵塞聚合物膜的微孔，导致电池性能恶化。因此，由聚合物混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质，其特征在于：纳米复合纤维基体上接枝交联聚合物，吸附离子液体基电解质溶液，形成纳米复合纤维增强的凝胶聚合物电解质。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将PVDF和PMMA溶解在有机溶剂中，形成透明溶液，再加入无机氧化物纳米颗粒，经超声处理均匀分散在聚合物溶液中，得到纺丝原液，其中，所述无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO2；步骤二，将所得的纺丝原液高压静电纺丝，得到无机氧化物纳米颗粒掺杂的纳米复合聚合物纤维膜；步骤三，配制含交联剂、引发剂以及无机氧化物纳米颗粒的甲基丙烯酸甲酯单体混合溶液，将步骤二所得的纳米复合聚合物纤维膜浸渍其中，真空高温引发MMA单体在纳米复合聚合物纤维上接枝，再交联聚合，得到接枝纳米复合PMMA/SiO2聚合物的纳米复合聚合物纤维膜；所述无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO2；步骤四，将第三步所得接枝的纳米复合聚合物纤维膜浸渍在电解质溶液中一段时间，得到纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质。2.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈和过硫酸盐中的一种或多种；所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA250、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA575和聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA700中的一种。3.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的无机氧化物纳米颗粒为二氧化硅SiO2时，相应的，得到(SiO2/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO2纳米复合聚合物膜，所述(SiO2/PVDF-b-PMMA)-g-PMMA/SiO2纳米复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，杨辰璐，雷钢铁，肖启振，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43