一种单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将2‑丙烯酰氨基‑2甲基‑1‑丙烷磺酸和碳酸锂溶于去离子水，搅拌得到溶液A；(2)将甲基纤维素、过硫酸钾与亚硫酸氢钠搅拌混合得到溶液B，往溶液B滴加溶液A，反应得到粗产物；(3)将粗产物转移至索氏抽提器中，提纯干燥后得到单离子型甲基纤维素。将单离子型甲基纤维素溶解在去离子水中，干燥后得到聚合物膜，将其浸入碳酸酯类电解液中得到单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质。单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质具有高热稳定性、机械强度、高电化学稳定性以及循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于改性纤维素凝胶聚合物电解质及锂离子电池电解质领域，具体涉及单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法。

技术介绍

1、近年来，锂离子电池(lib)由于其高能量密度、高工作电压、无记忆效应、自放电小以及长循环寿命等优点广受人们关注，并带动了对隔膜、固态电解质和凝胶电解质的研究。目前商用聚烯烃隔膜由于自身的热稳定性不足为高性能锂离子电池的实际使用带来了严重的安全隐患。业界普遍认为，研发不含电解液的固态电解质是根本上解决锂电池安全问题的有效方法，但固态电解质的高界面阻抗与室温下较低的离子电导率限制了固态电解质的大规模应用。凝胶电解质是将增塑剂加入到固体电解质中得到的凝胶相，其特性介于液体电解质与固态电解质之间，既能减少电解液的泄露，又具有接近液体电解质的高离子电导率，这使得凝胶电解质具有成为下一代商品电解质的可观潜力。

2、但目前凝胶电解质中常用的聚合物基质通常为聚环氧乙烷(peo)、聚偏氟乙烯(pvdf)及其衍生物，生产这些聚合物需要使用大量低生物降解性的石油基材料和有机试剂，从长远角度来看将不可避免地导致环境污染、资源枯竭以及潜在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤S1的(1)中，碳酸锂和2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸的摩尔比为1：1.8～2.2；2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸锂溶液的质量百分比为8％～12％。

3.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤S2的(1)中，所得甲基纤维素溶液的质量百分比为2％～4％。

4.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤S2的(2)...

【技术特征摘要】

1.单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤s1的(1)中，碳酸锂和2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸的摩尔比为1：1.8～2.2；2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸锂溶液的质量百分比为8％～12％。

3.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤s2的(1)中，所得甲基纤维素溶液的质量百分比为2％～4％。

4.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤s2的(2)中，过硫酸钾与亚硫酸氢钠的质量比为1：3.6～4.4。

5.根据权利要求1所述单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤s2的(2)中，甲基纤维素与2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸锂2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸锂的质量比为1：0.5～3。

6.根据权利要求1所述的单离子型纤维素基凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤s2的(2)中，2-丙烯酰氨基-2甲基-1-丙烷磺酸锂溶液的滴加速度为每滴12～18s，机械搅拌或者磁力搅拌下的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛锋，王立韬，丁微，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：