超交联有机纳米粒子及其制备方法、改性聚合物膜及其制备方法以及凝胶聚合物电解质技术

本发明专利技术公开了一种超交联有机纳米粒子及其制备方法、改性聚合物膜及其制备方法以及凝胶聚合物电解质。该超交联有机纳米粒子是将无规共聚有机纳米粒子分散于分散溶剂中，与第一交联剂和催化剂混合交联得到。改性聚合物膜通过将聚合物基材、溶剂和上述超交联有机纳米粒子混合得到的纺丝液静电纺丝制备得到。该凝胶聚合物电解质是将上述制备得到的聚合物膜膜浸入到电解液中，充分吸收电解液后得到。通过该交联方法实现芳香基团的交联，形成超交联网络结构，赋予有机纳米粒子优异的耐热性能，其能够充分分散于聚合物基材中，实现对聚合物膜的改性，进而使通过改性聚合物膜吸收电解液得到的凝胶聚合物电解质具有良好的热稳定性及优异的电化学性能。

Super crosslinked organic nanoparticles and preparation method, modified polymer film, preparation method and gel polymer electrolyte

The invention discloses a super crosslinked organic nanoparticle and a preparation method thereof, a modified polymer film, a preparation method thereof, and a gel polymer electrolyte. The hypercrosslinking organic nanoparticles are prepared by dispersing random copolymerized organic nanoparticles in dispersing solvents and crosslinking them with the first crosslinking agent and catalyst. Modified polymer membranes were prepared by electrospinning the spinning solution obtained by mixing polymer substrates, solvents and the above-mentioned hypercrosslinked organic nanoparticles. The gel polymer electrolyte is immersed in the electrolyte with the prepared polymer membrane, and is fully absorbed by the electrolyte. The crosslinking method can achieve crosslinking of aromatic groups, form a super crosslinked network structure, endow organic nanoparticles with excellent heat resistance, which can be fully dispersed in polymer substrates, and achieve polymer film modification, so that the gel polymer electrolyte obtained by modified polymer film absorbing electrolyte has good thermal stability and excellent electrochemical performance.

【技术实现步骤摘要】
超交联有机纳米粒子及其制备方法、改性聚合物膜及其制备方法以及凝胶聚合物电解质
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种超交联有机纳米粒子及其制备方法、改性聚合物膜及其制备方法以及凝胶聚合物电解质。
技术介绍
传统锂离子电池的组成部件包括正极、负极、隔膜以及电解质。其中，最常用的隔膜材料是聚烯烃，如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及PP-PE多层复合隔膜等。商业化的隔膜孔隙率为30％-50％，可以通过湿法和干法制备。隔膜可以为离子转移提供路径并将正极和负极阻隔开来，这类隔膜在高于熔点温度下，能够自动闭孔，限制离子的运动，从而通过阻碍热反应来提高电池的安全性能。但是，高温也同样会使得聚烯烃微孔膜发生严重的尺寸收缩，导致正负极接触，造成电池内部短路，引发爆炸等安全事故。另外，聚烯烃隔膜对电解液的亲和性差，不能被电解液充分溶胀，体系中大量存在的可流动液态电解质，可能导致漏液，引发安全事故。另一方面，聚烯烃隔膜自身所能容纳的电解液较少，这也将阻碍电池性能的提升。目前商业化使用的聚烯烃膜通常采用拉膜法成孔，孔隙率和吸液率低，阻碍了电池性能的进一步提升。而解决上述问题的有效途径就是用聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超交联有机纳米粒子，其特征在于，其原料包括：含有苯环的无规共聚有机纳米粒子、催化剂和第一交联剂。

【技术特征摘要】
1.一种超交联有机纳米粒子，其特征在于，其原料包括：含有苯环的无规共聚有机纳米粒子、催化剂和第一交联剂。2.根据权利要求1所述的超交联有机纳米粒子，其特征在于，所述无规共聚有机纳米粒子与催化剂的质量比为2：3～6，所述催化剂和所述第一交联剂的摩尔比为1：0.8～1.2；优选地，所述无规共聚有机纳米粒子为PMMA-PS无规共聚有机纳米粒子、聚丙烯腈-聚苯乙烯无规共聚有机纳米粒子、聚丙烯酸甲酯-聚苯乙烯无规共聚有机纳米粒子或聚丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯无规共聚有机纳米粒子；优选地，所述催化剂包括FeCl3、AlCl3、BF3、H2SO4、SnCl3或ZnCl3中至少一种；优选地，所述第一交联剂为二甲氧基甲烷或乙二醇二甲醚。3.根据权利要求1所述的超交联有机纳米粒子，其特征在于，所述无规共聚有机纳米粒子主要由以下步骤制备：将第一反应单体和第二反应单体，在第二交联剂和引发剂的作用下，进行预交联形成无规共聚有机纳米粒子，其中，第一反应单体为苯乙烯或不含强吸电子基团的苯乙烯衍生单体，第二反应单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和丙烯腈中的一种或多种，优选所述第二反应单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和丙烯腈中的一种，更优选所述第二反应单体为甲基丙烯酸甲酯；优选地，先将第一反应单体、第二反应单体和第二交联剂均匀分散于水中，升温至沸腾后，再与引发剂的水溶液进行混合，反应完成后，分离产物；优选地，所述第二交联剂为二乙烯基苯；优选地，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的至少一种。4.一种如权利要求1～3任一项所述的超...

【专利技术属性】
技术研发人员：任世杰，肖琴，李青音，陈云妮，岳勇，高慧敏，田雨，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51