梯度钛酸钡含量的多功能凝胶聚合物电解质的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种梯度钛酸钡含量的多功能凝胶聚合物电解质的制备方法，属于聚合物锂离子电池领域，具体制备方法包括：步骤Ⅰ：将聚合物材料和钛酸钡加入N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮混合溶剂中并混合均匀，制备出至少两种不同钛酸钡含量的纺丝液；步骤Ⅱ：采用静电纺丝技术，依次将所述至少两种不同钛酸钡含量的纺丝液连续静电纺丝，纺制成钛酸钡含量呈梯度变化的聚合物纤维膜；步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ得到的聚合物纤维膜烘干，并在氩气环境中吸附电解液，活化和凝胶化后制备成聚合物电解质。本发明专利技术制备的电解质组成电池后既可以保证聚合物电解质膜的离子电导率和力学强度，组装成电池后又能实现锂离子电池的长时间循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
梯度钛酸钡含量的多功能凝胶聚合物电解质的制备方法
本专利技术涉及一种静电纺丝技术制备的多功能凝胶聚合物电解质，属于聚合物锂离子电池领域。
技术介绍
作为一种重要的能源存储器件，锂离子充电电池被广泛应用在军事和民用的各种电子设备和能源装置上面。过去的很长时间，关于能源存储的大量研究工作主要建立在液体电解质基础上，虽然经过长时间的研究和发展能基本满足应用，但是其耐温性和安全性差，具有易燃性、易泄漏性和毒性，尤其是以的锂金属(理论比容量为3680mA•h•g-1)作为负极时，液体电解质会引发大量的锂枝晶，长时间循环后锂枝晶会刺穿隔膜使得电池短路从而带来严重的安全隐患。此外，长时间循环后正极活性材料会溶解在电解液中影响电池的稳定性。同时，纯固态聚合物电解质的室温离子电导率较低，不能得到广泛的应用，因此发展高稳定性的功能凝胶电解质是一项至关重要的研究工作。从实际应用角度出发，作为锂电池的凝胶电解质需要具有大量的微孔结构，从而可以充分吸附电解液。此外，还需具有较高的离子电导率和离子迁移数，低的界面阻抗，稳定广泛的电化学窗口，优异的化学及热稳定性，良好的机械强度以及低的成本和简单方便的制备工艺。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度钛酸钡含量的多功能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Ⅰ：将组分Ⅰ和组分Ⅱ加入组分Ⅲ中混合均匀，并制备出至少两种不同组分Ⅱ含量的纺丝液；步骤Ⅱ：采用静电纺丝技术，依次将所述至少两种不同组分Ⅱ含量的纺丝液连续静电纺丝，纺制成组分Ⅱ含量呈梯度变化的聚合物纤维膜；步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ得到的聚合物纤维膜烘干，并在氩气环境中吸附电解液，活化和凝胶化后制备成聚合物电解质；其中：所述组分Ⅰ为介电常数大于6，具有成膜性的聚合物材料；所述组分Ⅱ为钛酸钡；所述组分Ⅲ为可溶解组分Ⅰ的溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种梯度钛酸钡含量的多功能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Ⅰ：将组分Ⅰ和组分Ⅱ加入组分Ⅲ中混合均匀，并制备出至少两种不同组分Ⅱ含量的纺丝液；步骤Ⅱ：采用静电纺丝技术，依次将所述至少两种不同组分Ⅱ含量的纺丝液连续静电纺丝，纺制成组分Ⅱ含量呈梯度变化的聚合物纤维膜；步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ得到的聚合物纤维膜烘干，并在氩气环境中吸附电解液，活化和凝胶化后制备成聚合物电解质；其中：所述组分Ⅰ为介电常数大于6，具有成膜性的聚合物材料；所述组分Ⅱ为钛酸钡；所述组分Ⅲ为可溶解组分Ⅰ的溶剂。2.根据权利要求1所述的梯度钛酸钡含量的多功能凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述组分Ⅰ优选聚偏氟乙烯-六氟丙烯或聚丙烯酸-丙烯酸六氟丁酯嵌段聚合物。3.根据权利要求2所述的梯度钛酸钡含量的多功能凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的分子量为400000~500000g/mol，所述聚丙烯酸-丙烯酸六氟丁酯嵌段聚合物的分子量为150000~250000g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋刚，吴嘉欣，朱明，杨小平，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11