一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法技术

本发明专利技术提出一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法，将利用3D打印技术打印出内部含网络结构的骨架，将其投入配制含交联剂和引发剂的甲基丙烯酸甲酯单体混合溶液，浸渍一段时间，真空高温引发甲基丙烯酸甲酯发生交联，将得到的富含聚甲基丙烯酸甲酯的骨架浸渍在电解质溶液中一段时间，得到骨架增强凝胶聚合物电解质。本发明专利技术通过3D打印得到的骨架，空隙大小可调控，与聚甲基丙烯酸甲酯发生交联聚合形成的三维网状结构可形成较为稳定的结构，在形成凝胶聚合物电解质时，骨架材料使得电解质的强度得到很大的提升，克服了现有的凝胶聚合物电解质强度不高的缺陷。

A preparation method of gel polymer electrolyte based on 3D printing technology

The invention provides a preparation method of gel polymer electrolytes based on 3D printing technology, and prints out the skeleton containing the network structure by using 3D printing technology, and puts it into a mixed solution of methyl methacrylate monomer containing crosslinker and initiator, impregnating for a period of time, and triggering methyl methacrylate at high vacuum temperature. The cross-linked polyvinyl methacrylate framework was impregnated in electrolyte solution for a period of time, and the skeleton enhanced gel polymer electrolyte was obtained. The skeleton obtained by 3D printing can regulate the size of the gap, and the three-dimensional network structure formed by cross-linking polymerization with polymethyl methacrylate can form a relatively stable structure. When the gel polymer electrolyte is formed, the strength of the electrolyte can be greatly improved by the skeleton material, and the existing gel polymerization is overcome. Defect of low strength of electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法
本专利技术涉及固体聚合物电解质材料领域，特别是涉及一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法。
技术介绍
随着煤炭、石油等主要天然资源的日益枯竭，化石燃料的大量消耗形成二氧化碳过度排放，导致的大城市污染和交通拥堵问题日益突出，迫切需要我们寻找更高级的清洁能源。锂离子电池具有电压高，高能量密度，自放电小，无记忆效应，工作温度范围宽，循环寿命长及对环境友好等优点，成为继镍氢电池后最新一代新型绿色环保高能电池，近年来受到储能和动力汽车等大型能源的青睐。电解质作为锂离子电池的重要组成部分，在正负极之间起着输送离子传导电流的作用，在很大程度上能够影响电池的性能。锂离子电池电解质主要由高纯的有机溶剂、电解质锂盐和改进某些性能的功能添加剂组成。一般要求：（1）电化学稳定的窗口宽（＞5VvsLi/Li+）；（2）离子电导率高（1×10-3~2×10-2S·cm-1）；（3）化学稳定性和热稳定性良好；（4）安全低毒，成本低廉。目前所开发的聚合物锂离子电池系列中，高分子材料主要是被用作电解质。已开发的聚合物电解质有PEO基、PAN基、PMMA基和PVD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：(1)采用陶瓷材料作为骨架材料，通过3D打印得到的多孔网状骨架,骨架孔径为0.5‑10μm，将所述多孔网状结构骨架投入配制含交联剂和引发剂的甲基丙烯酸甲酯单体苯甲醚混合溶液中，浸渍2‑5h，取出后经过真空高温烘干，真空度为0.1‑2 KPa，烘烤温度为150‑170℃，2‑3小时，引发甲基丙烯酸甲酯，得到富含聚甲基丙烯酸甲酯的骨架；（2）将所述富含聚甲基丙烯酸甲酯的骨架浸渍在电解质胶体中8‑24h，取出后置于取出后置于湿度低于5%hr的干燥环境密闭环境中，保持凝胶状态，得到骨架增强凝胶聚合物电解质。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：(1)采用陶瓷材料作为骨架材料，通过3D打印得到的多孔网状骨架,骨架孔径为0.5-10μm，将所述多孔网状结构骨架投入配制含交联剂和引发剂的甲基丙烯酸甲酯单体苯甲醚混合溶液中，浸渍2-5h，取出后经过真空高温烘干，真空度为0.1-2KPa，烘烤温度为150-170℃，2-3小时，引发甲基丙烯酸甲酯，得到富含聚甲基丙烯酸甲酯的骨架；（2）将所述富含聚甲基丙烯酸甲酯的骨架浸渍在电解质胶体中8-24h，取出后置于取出后置于湿度低于5%hr的干燥环境密闭环境中，保持凝胶状态，得到骨架增强凝胶聚合物电解质。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的凝胶聚合物电解质制备方法，其特征在于，采用陶瓷材料作为多孔网状结构骨架时，按质量百分比将80-85％的陶瓷前驱体粉末、2-5％的表面活性剂、2-5％的有机溶剂、1-4％无机粘结剂、5-10％的低温固化剂作为原料，在3D打印机上快速成型制成多孔网状结构骨架。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，赵海林，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51