本发明专利技术实施例公开了一种凝胶聚合物电解质膜，该凝胶聚合物电解质膜的材质包含聚合物基底材料与离子液体混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料与所述离子液体的质量比为100:30~50，所述聚合物基底材料为聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯，所述离子液体为N-甲基哌啶类离子液体。另，本发明专利技术实施例还公开了一种凝胶聚合物电解质膜的制备方法和用途。本发明专利技术提供的凝胶聚合物电解质膜及其制备方法，具有安全性能高、环境友好、有利于大规模制备等特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种凝胶聚合物电解质膜，该凝胶聚合物电解质膜的材质包含聚合物基底材料与离子液体混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料与所述离子液体的质量比为100:30~50，所述聚合物基底材料为聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯，所述离子液体为N-甲基哌啶类离子液体。另，本专利技术实施例还公开了一种凝胶聚合物电解质膜的制备方法和用途。本专利技术提供的凝胶聚合物电解质膜及其制备方法，具有安全性能高、环境友好、有利于大规模制备等特点。【专利说明】
本专利技术涉及电化学器件相关领域，尤其涉及。
技术介绍
超级电容器是一种介于充电电池和电容器之间的新型能源器件，具有体积小、容量大、充电速度快、循环寿命长、放电效率高、工作温度范围宽、可靠性好和无污染免维护等优点，是一种新型、高效、实用的能量储存装置，因而被广泛应用于军事领域、移动通讯装置、计算机、以及电动汽车的混合电源等。超级电容器工作电解质分为水系电解液、有机液体电解液和聚合物电解质。水系电解液的分解电压低，因而研究较少。目前广泛使用的液体电解质的优点是电导率高，但是由于含有易燃、易挥发的有机溶剂，其在充放电过程中释放出可燃气体，特别是在某些非常规工作条件下(如大功率充放电、过充过放等)产生大量热会加速气体的产生，导致电池内压增高，气体泄漏，甚至起火爆炸，因而存在严重的安全隐患。聚合物电解质超级电容器和聚合物电解质锂离子电池因具有安全、无泄漏、漏电流小等优点而被研究者们所重视。但是固态聚合物电解质室温下电导率较低(10-5-10-4S/cm)，使用应用受到限制，因而凝胶聚合物电解质成为研究重点。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例旨在提供一种凝胶聚合物电解质膜及其制备方法，具有安全性能高、环境友好、有利于大规模制备等特点，能用于制备超级电容器。本专利技术实施例提供了一种凝胶聚合物电解质膜，所述凝胶聚合物电解质膜的材质包含聚合物基底材料与离子液体混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料与所述离子液体的质量比为100:30-50，所述聚合物基底材料为聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯，所述离子液体为具有如结构式(I)所示的化合物:【权利要求】1.一种凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质膜的材质为聚合物基底材料与离子液体混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料与所述离子液体的质量比为100:30-50，所述聚合物基底材料为聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯，所述离子液体为具有如结构式(I)所示的化合物: 2.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯的质均分子量为10-50万。3.一种凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (IMfN-甲基哌啶与卤代碳酸丙烯酯按照摩尔比为1: 1.05^1.2的比例混合，在惰性气体保护下加热至60°C~80°C，搅拌反应48~72小时，得到具有如下结构式表示的化合物A: 4.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述卤代碳酸丙烯酯为氯代碳酸丙烯酯、溴代碳酸丙烯酯或碘代碳酸丙烯酯。5.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。6.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(I)还包括对所述化合物A的如下纯化操作:所述反应完毕后，将所述反应的反应液静置冷却，用乙酸乙酯洗涤产物，并在80°C ~100°C下真空干燥24小时~48小时，得到纯化的所述化合物A。7.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括对所述离子液体的如下纯化操作:所述反应完毕后，用二氯甲烷或氯仿萃取反应液广5次，收集萃取液，用去离子水反萃取至用饱和AgNO3水溶液滴定水相无沉淀产生为止,将有机相蒸发浓缩后，并在80°C -100°C下真空干燥24小时-48小时，得到纯化的所述离子液体。8.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯的质均分子量为10-50万。9.如权利要求3所述的凝胶聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述有机溶剂为二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或N，N- 二甲基甲酰胺，所述有机溶剂与聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯的质量比为20%-30%。10.如权利要求3、择一所述方法制备得到的凝胶聚合物电解质膜在超级电容器中的用途。【文档编号】H01G9/022GK103456504SQ201210175634【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日 【专利技术者】周明杰, 刘大喜, 王要兵 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质膜的材质为聚合物基底材料与离子液体混合形成的混合材料，所述聚合物基底材料与所述离子液体的质量比为100:30~50，所述聚合物基底材料为聚丙烯腈?甲基丙烯酸甲酯，所述离子液体为具有如结构式（1）所示的化合物：式中Y?为BF4?、PF6?、(CF3SO2)2N?或CF3SO3?。FDA00001709469100011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，刘大喜，王要兵，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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