本发明涉及新型化学材料领域,具体涉及一种凝胶薄膜的制备方法。
背景技术:
使用聚合物固体电解质的锂离子电池因具有安全、无泄漏、漏电流小、可任意形状化等优点而被研究者们所重视。由于聚合物固体电解质室温下电导率较低(10-5~10-4s/cm)、与电极的接触情况较差,且机械强度差、断裂韧性低。
目前广泛使用的锂离子电池电解质为液体电解质,其优点是电导率高,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。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明采用技术方案为:一种凝胶薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比为1:5~20的比例分别将聚偏氟乙烯-六氟丙烯和增塑剂加入烧瓶中,并在惰性气体的保护下搅拌1~10h至混合均匀,得到均匀透明的粘稠液体;
(2)将所述粘稠液体均匀地涂在无纺布隔膜上,并在60~100°c下真空干燥24~48h,得到聚偏氟乙烯-六氟丙烯凝胶薄膜。
聚偏氟乙烯-六氟丙烯(p(vdf-hfp))具有良好的机械强度、电化学稳定性、热稳定性和对电解液良好的亲和性,是制备凝胶电解质理想的聚合物。
优选地,增塑剂为n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈或乙醇。
聚偏氟乙烯-六氟丙烯和增塑剂相互作用,可以形成具有合适微孔结构的凝胶聚合物网络,该网络可使聚偏氟乙烯-六氟丙烯凝胶薄膜同时具有固体的粘性和液体的分散传导性,为离子提供导电通道。
优选地,所述惰性气体为氩气。无纺布隔膜具有较好的电化学稳定性、机械强度,可以起力学支撑的作用。优选地,无纺布隔膜为聚对苯二甲酸乙二酯(pet)或者聚丙烯(pp)无纺布隔膜。
本发明的有益效果是:本发明制备的凝胶薄膜具有良好的导电性,用于超级电容器时,使电容器有较好的电容特性。并且,该聚偏氟乙烯-六氟丙烯凝胶电解质在制备过程中已引入隔膜材料,用其来制备超级电容器时,无需再次加入隔膜材料进行制备,操作简便、可行。
具体实施方式
下列实施例将进一步说明本发明。
一种凝胶薄膜的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)在烧瓶中分别加入10gp(vdf-hfp)和200gn,n-二甲基甲酰胺,并在惰性气体的保护下搅拌1h至混合均匀得到均匀透明的粘稠液体;
(2)将获得的粘液均匀的涂在无纺布隔膜上,并在90°c下真空度为0.01mpa真空干燥36h,得到凝胶薄膜。