一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法及其电解质和制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其制备方法包括：取聚甲基丙烯酸甲酯，溶于8~10倍质量的有机溶剂中，按聚甲基丙烯酸甲酯：正硅酸乙酯的质量比为1∶0.5~0.8的比例，加入正硅酸乙酯以及酸溶液或碱溶液，加热至40~60℃，得到含有SiO2的浆料；将浆料涂布于基板上,室温放置10~120min后，用水浸泡清洗，在60~100℃下真空干燥24~48h,得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。另外，本发明还提供了该凝胶电解质膜相应的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质及其制备方法，经SiO2改性后，聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质具备较高的电导率，安全性好。
【专利说明】—种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法及其电解质和制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，及其电解质和制备方法。
【背景技术】
[0002]随着各种新能源的发展，便携式电子设备的小型化发展及电动汽车对大容量高功率化学电源的广泛需求。一种新型的具有高倍率充放电性能的电池材料的研发变得极其重要。然而，安全问题一直是制约大容量、高功率锂离子电池应用的瓶颈。其中，目前广泛使用的液态电解质产生的漏液、电解质氧化分解及热失控等引起的燃烧、爆炸等问题是电池的主要安全隐患。
[0003]当前常规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。由于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。
【发明内容】
[0004]鉴于此，本发明旨在提供一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，及其相应电解质和制备方法。本发明提供的一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质，经SiO2改性后，具备较高的电导率，安全性好。本发明提供的制备方法工艺流程简单，环境友好。
[0005]第一方面，本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，包括以下步骤:
[0006](I)取聚甲基丙烯酸甲酯，溶于8~10倍质量的有机溶剂中，按所述聚甲基丙烯酸甲酯:正硅酸乙酯的质量比为1: 0.5-0.8的比例，加入正硅酸乙酯以及酸溶液或碱溶液，加热至4(T60°C，得到含有SiO2的浆料；
[0007](2)将所述浆料涂布于基板上，室温放置l(Tl20min后，用水浸泡清洗，在60-100?下真空干燥24~48h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。
[0008]本发明步骤(I)为将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶于有机溶剂中，加热使正硅酸乙酯在酸性或碱性条件下发生水解生成SiO2，从而得到含有SiO2的浆料的过程。
[0009]优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质均分子量为3~30万。
[0010]优选地，步骤(I)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈或乙醇。
[0011]优选地，酸溶液为质量分数为20-38%的盐酸；
[0012]优选地,碱溶液为质量分数为25~28%的氨水。[0013]优选地，酸溶液以及碱溶液与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比均为0.3、.7: I。
[0014]其中，正硅酸乙酯在酸性或碱性条件下的水解反应分两步进行，反应式如下所示:
[0015]第一步:C2H5-Si03H+H20=C2H50H+H2SiO3
[0016]第二步:H2Si03=Si02+H20
[0017]这种通过水解的方式掺入SiO2的方法，能有效避免直接混合加入SiO2粒子时，因团聚引起的分散不均的问题，提高凝胶电解质膜的稳定性。
[0018]步骤(2)为将得到的浆料进行转移，制备SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的过程。
[0019]具体地，将浆料涂布于基板上，室温放置l(Tl20min使浆料变干成膜，然后，将其置于水槽中，通过水浸泡清洗除去所述有机溶剂，此时，随着有机溶剂的移出，膜结构中形成无数的微孔，最后，在6(TlO(rC下真空干燥24~48h，得到干燥好的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质微孔膜。膜结构中大量微孔的存在有利于最终提高电解质的电导率。
[0020]优选地，聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为55~70μπι。
[0021]优选地，聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜具有孔径为1.5-3.0 μ m的微孔结构。
[0022]优选地，基板为玻璃板或聚四氟乙烯板。
[0023]第二方面，本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0024](I)取聚甲基丙烯酸甲酯，溶于8~10倍质量的有机溶剂中，按所述聚甲基丙烯酸甲酯:正硅酸乙酯的质量比为1: 0.5^0.8的比例，加入正硅酸乙酯以及酸溶液或碱溶液，加热至4(T60°C，得到含有SiO2的浆料；
[0025](2)将所述浆料涂布于基板上，室温放置l(Tl20min后，用水浸泡清洗，在60-100?下真空干燥24~48h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。
[0026](3)在充满惰性气体的手套箱中将所述聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中5飞Omin，即得到SiO2改性的的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
[0027]本发明步骤(I)为将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶于有机溶剂中，加热使正硅酸乙酯在酸性或碱性条件下发生水解生成SiO2，从而得到含有SiO2的浆料的过程。
[0028]优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质均分子量为3~30万。
[0029]优选地，步骤(I)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈或乙醇。
[0030]优选地，酸溶液为质量分数为20-38%的盐酸；
[0031]优选地，碱溶液为质量分数为25~28%的氨水。
[0032]优选地，酸溶液以及碱溶液与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比均为0.3、.7: I。
[0033]步骤(2)为将得到的浆料进行转移，制备SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的过程。
[0034]具体地，将浆料涂布于基板上，室温放置l(Tl20min使浆料变干成膜，然后，将其置于水槽中，通过水浸泡清洗除去所述有机溶剂，此时，随着有机溶剂的移出，膜结构中形成无数的微孔，最后，在6(TlO(rC下真空干燥24~48h，得到干燥好的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质微孔膜。膜结构中大量微孔的存在有利于最终提高电解质的电导率。[0035]优选地，聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为55~70μπι。
[0036]优选地，聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜具有孔径为1.5-3.0 μ m的微孔结构。
[0037]优选地，基板为玻璃板或聚四氟乙烯板。
[0038]步骤(3)为将聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中5飞Omin，得到SiO2改性的的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的过程。
[0039]优选地，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂共同组成。
[0040]优选地，离子液体为吡啶类离子液体；更优选地，离子液体为[BuPy]BF4、[BuPy]PF6, [BuPy] TFS1、[BuPy] CF3SO3 或[BuPy] FSI。
[0041]优选地，锂盐为LiBF4、LiPF6、LiTFS1、CF3S03Li 或 LiFSI
[0042]优选地，有机溶剂为PC和DMC的混合物，PC与DMC的质量比为f 6: 3。
[0043]优选地，在电解液中，离子液体与有机溶剂的质量比为0.5~10: I。
[0044]优选地，锂盐的摩尔浓度为0.3-1.0moI/Lο
[0045]电解液盛装在充满惰性气体的手套箱中。
[0046]优选地,惰性气体为氮气或氩气。
[0047]第三方面，本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质，该电解质由上述方法制备得到。
[0048]本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法、及其相应电解质和制备方法，具有如下有益效果:
[0049](I)本发明提供的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质，经SiO2改性后，具备较高的电导率，安全性能高，有较好的功率密度以及寿命，有较高的容量；
[0050](2)本发明提供的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法简单快速，具备低成本性，并且环境友好等特点；
[0051](3)本发明提供的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质可作为锂离子电池电解液。【具体实施方式】
[0052]以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
[0053]实施例一
[0054]一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，包括以下步骤:
[0055](I)取IOg质均分子量为10万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于80g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，加入5.0g正硅酸乙酯和6.0g质量分数为25%的氨水，加热至50°C使正硅酸乙酯发生水解生成SiO2，得到含有SiO2的浆料；
[0056](2)将浆料涂布于玻璃板上，室温放置IOmin后，置于水槽中除去N-甲基吡咯烷酮，在60°C下真空干燥48h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。
[0057]具体地，在本实施例中，制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为70 μ m,电解质膜的微孔孔径为2.5 μ m。
[0058](3)在充满氩气的手套箱中，将SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中5min，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。[0059]具体地，在本实施例中，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂组成，离子液体为[BuPy]BF4，有机溶剂为PC和DMC，离子液体与有机溶剂的质量比为2: 1，PC:DMC的质量比为1: l，LiBF4的摩尔浓度为0.5mol/L。电解液盛装在充满氩气的手套箱中。
[0060]本实施例所制得的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率为5.3ms/cm。
[0061]电导率的测试方法:在两个不锈钢阻塞电极之间加入制备好的电解质，构成聚合物电解质阻塞电极体系，做交流阻抗测试，得到GPE的复阻抗平面图，曲线在高频区与横轴的交点值即为本体阻抗。根据本体阻抗(Rb)与离子电导率(σ)之间的关系:
[0062]ο =d/ (S*Rb)
[0063]可以计算出离子电导率，其中d为聚合物电解质膜的厚度、S为聚合物电解质电解质膜与电极的接触面积。`
[0064]将制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质组装成锰酸锂离子电池:称取
9.0gLiMn2O4^0.45g导电剂SP和0.45g PVDF,并加入20g NMP,充分搅拌使之成为混合均匀的浆料。然后将其刮涂于经乙醇清洗过的铝箔上，在0.0lMPa的真空下80°C干燥至恒重，并于l(Tl5MPa压力下辊压制成LiMn2O4电极，并切成正极圆片。锂片作为负极。将上述制备好了的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质作为隔膜置于正负极之间，在冲压机上封口制成扣式电池。在2.5^4.2V的电压范围内，利用充放电测试仪对本实施例中组装好的锂离子电池进行0.1C充放电测试，第IOth的放电比容量为107mAh/g，放电效率为94%。
[0065]为进一步说明本发明有益效果，特设置如下对比实施例:
[0066]取IOg质均分子量为50万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于80g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，搅拌使其溶解，将浆料涂布于玻璃板上，室温放置IOmin后，置于水槽中除去N-甲基吡咯烷酮，在60°C下真空干燥48h，得到聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜，所制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为70 μ m。
[0067]将聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于由离子液体、锂盐和有机溶剂组成的电解液中5min，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。具体地，在本实施例的电解液中，离子液体为[BuPy]BF4，有机溶剂为PC和DMC，离子液体与有机溶剂的质量比为2:1, PC: DMC的质量比为1: 1，LiBF4的摩尔浓度为0.5mol/L。电解液盛装在充满氩气的手套箱中。
[0068]组装成锰酸锂离子电池:组装和测试同实施例一，测试结果为第IOth的放电比容量为95mAh/g，放电效率为88%。
[0069]经检测，该对比实施例所得聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率仅为1.2ms/cm ο其电导率的测试方法同实施例一。
[0070]由此可见，SiO2改性后，使得凝胶电解质的电导率得到了明显的提高，从而使得组装成的锂离子电池放电比容量和放电效率都得到了提高。
[0071]实施例二
[0072]—种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0073](I)取IOg质均分子量为20万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于90g N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)中，加入8.0g正硅酸乙酯和7.0g质量分数为25%的盐酸，加热至60°C使正硅酸乙酯发生水解生成SiO2，得到含有SiO2的浆料；[0074](2)将浆料涂布于玻璃板上，室温放置40min后，置于水槽中除去N，N- 二甲基甲酰胺，在80°C下真空干燥36h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜；
[0075]具体地，在本实施例中，制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为55 μ m,电解质膜的微孔孔径为1.5 μ m。
[0076](3)在充满氩气的手套箱中，将SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中lOmin，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
[0077]具体地，在本实施例中，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂组成，离子液体为[BuPy]PF6，有机溶剂为PC和DMC的混合物，离子液体与有机溶剂的质量比为1: 2，PC: DMC的质量比为1: 3，LiPF6的摩尔浓度为1.0mol/L。电解液盛装在充满氩气的手套箱中。
[0078]本实施例所制得的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率为4.7ms/cm ο其电导率的测试方法同实施例一。
[0079]将制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质组装成锰酸锂离子电池(方法同实施例一)，在2.5-4.2V的电压范围内，利用充放电测试仪对本实施例中组装好的锂离子电池进行0.1C充放电测试，第IOth的放电比容量为105mAh/g，放电效率为96%。
[0080]实施例三
[0081]一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0082](I)取IOg质均分子量为25万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于IOOg乙腈(AN)中，加入
5.0g正硅酸乙酯和3.0g质量分数为28%的氨水，加热至60°C使正硅酸乙酯发生水解生成SiO2，得到含有SiO2的浆料；
[0083](2)将浆料涂布于玻璃板上，室温放置SOmin后，置于水槽中除去乙腈，在90°C下真空干燥24h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜；
[0084]具体地，在本实施例中，制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为57 μ m,电解质膜的微孔孔径为3.0 μ m。
[0085](3)在充满氩气的手套箱中，将SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中20min，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
[0086]具体地，在本实施例中，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂组成，离子液体为[BuPy]TFSI，有机溶剂为PC和DMC的混合物，离子液体与有机溶剂的质量比为2: 3，PC: DMC的质量比为1: 2，LiPF6的摩尔浓度为0.8mol/L。电解液盛装在充满氩气的手套箱中。
[0087]本实施例所制得的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率为4.2ms/cm ο其电导率的测试方法同实施例一。
[0088]将制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质组装成锰酸锂离子电池(方法同实施例一)，在2.5-4.2V的电压范围内，利用充放电测试仪对本实施例中组装好的锂离子电池进行0.1C充放电测试，第IOth的放电比容量为110mAh/g，放电效率为93%。
[0089]实施例四
[0090]一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0091](I)取IOg质均分子量为30万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于IOOg乙醇(EtOH)中，加入7.5g正硅酸乙酯和4.5g质量分数为38%的盐酸，加热至45°C使正硅酸乙酯发生水解生成SiO2，得到含有SiO2的浆料；
[0092](2)将浆料涂布于玻璃板上，室温放置120min后，置于水槽中除去乙醇，在100°C下真空干燥24h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜；
[0093]具体地，在本实施例中，制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为60 μm。电解质膜的微孔孔径为1.8 μm。
[0094](3)在充满氮气的手套箱中，将SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中40min，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
[0095]具体地，在本实施例中，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂组成，离子液体为[BuPylCF3SO3,有机溶剂为PC和DMC的混合物，离子液体与有机溶剂的质量比为1: 1，PC: DMC的质量比为2: 1，LiPF6的摩尔浓度为0.5mol/L。电解液盛装在充满氮气的手套箱中。
[0096]本实施例所制得的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率为4.5ms/cm ο其电导率的测试方法同实施例一。
[0097]将制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质组装成锰酸锂离子电池(方法同实施例一)，在2.5^4.2V的电压范围内，利用充放电测试仪对本实施例中组装好的锂离子电池进行0.1C充放电测试，第IOth的放电比容量为100mAh/g，放电效率95%。
[0098]实施例五
[0099]一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0100](I)取IOg质均分子量为20万的聚甲基丙烯酸甲酯，溶于85g乙腈(AN)中，加入
5.0g正硅酸乙酯和3.0g质量分数为28%的氨水，加热至60°C使正硅酸乙酯发生水解生成SiO2，得到含有SiO2的浆料；
[0101](2)将浆料涂布于玻璃板上，室温放置SOmin后，置于水槽中除去乙腈，在90°C下真空干燥24h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜；
[0102]具体地，在本实施例中，制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为57 μ m,电解质膜的微孔孔径为2.0 μ m。
[0103](3)在充满氩气的手套箱中，将SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中60min，取出即得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
[0104]具体地，在本实施例中，电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂组成，离子液体为[BuPy]FSI，有机溶剂为PC和DMC的混合物，离子液体与有机溶剂的质量比为10: 1，PC: DMC的质量比为2: 1，LiFSI的摩尔浓度为0.3mol/L。电解液盛装在充满氩气的手套箱中。
[0105]本实施例所制得的SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的电导率为4.0ms/cm ο其电导率的测试方法同实施例一。
[0106]将制得的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质组装成锰酸锂离子电池(方法同实施例一)，在2.5^4.2V的电压范围内，利用充放电测试仪对本实施例中组装好的锂离子电池进行
0.1C充放电测试，第IOth的放电比容量为105mAh/g，放电效率为94%。
[0107]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)取聚甲基丙烯酸甲酯，溶于8-10倍质量的有机溶剂中，按所述聚甲基丙烯酸甲酯:正硅酸乙酯的质量比为1: 0.5-0.8的比例，加入正硅酸乙酯以及酸溶液或碱溶液，加热至4(T60°C，得到含有SiO2的浆料； (2)将所述浆料涂布于基板上，室温放置10mirTl20min后置于水槽中，再除去所述有机溶剂，在60-100℃下真空干燥24tT48h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。
2.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为质量分数为20%-38%的盐酸,所述碱溶液为质量分数为25%-28%的氨水,所述酸溶液或所述碱溶液与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.3-0.7: 1。
3.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈或乙醇。
4.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质均分子量为3万-30万。
5.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为55μm-70μm，孔径为1.5 μ m-3.0 μ m。
6.一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)取聚甲基丙烯酸甲酯，溶于8-10倍质量的有机溶剂中，按所述聚甲基丙烯酸甲酯:正硅酸乙酯的质量比为1: 0.5-0.8的比例，加入正硅酸乙酯以及酸溶液或碱溶液，加热至40-60°C，得到含有SiO2的浆料； (2)将所述浆料涂布于基板上，室温放置l(Tl20min后置于水槽中，再除去所述有机溶剂，在60-100℃下真空干燥24-48h，得到SiO2改性的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜。 (3)在充满惰性气体的手套箱中将所述聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜浸于电解液中5-60min,即得到SiO2改性的的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
7.如权利要求6所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述电解液由离子液体、锂盐和有机溶剂共同组成，所述离子液体为[BuPy]BF4、[BuPyJPF6, [BuPy]TFS1、[BuPy] CF3SO3 或[BuPy]FSI,所述锂盐为 LiBF4' LiPF6, LiTFS1、CF3SO3Li或LiFSI，所述有机溶剂为PC和DMC的混合物，所述PC与DMC的质量比为f 6: 3，所述离子液体与有机溶剂的质量比为0.5-10: 1，所述锂盐的摩尔浓度为0.3-1.0mol/L。
8.如权利要求6所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为质量分数为20-38%的盐酸,所述碱溶液为质量分数为25-28%的氨水,所述酸溶液或所述碱溶液与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.3、.7: I。
9.如权利要求6所述的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈或乙醇，步骤(2)中所述聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质膜的厚度为55-70 μ m,孔径为1.5-3.0 μ m。
10.一种聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质，其特征在于，根据权利要求6至9择一所述方法制备得到的聚甲基丙烯酸甲酯凝胶电解质。
【文档编号】H01M10/0565GK103450498SQ201210176686
【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
【发明者】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