凝胶聚合物电解质及其制备方法
【专利摘要】一种凝胶聚合物电解质，凝胶基体及吸附至所述凝胶基体的电解液，所述凝胶基体为掺杂有钛酸盐的偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐的质量比为1:0.05~0.15，所述钛酸盐选自钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅及钛酸钙中的至少一种，所述电解液由双氟磺酰亚胺锂、碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯混合形成，所述凝胶基体与所述电解液的质量比为2:3~7:3。该凝胶聚合物电解质的电导率较高。本发明还提供一种凝胶聚合物电解质的制备方法。
【专利说明】凝胶聚合物电解质及其制备方法。
本及吸附至所述凝胶基体的电解液，所述凝矣聚物，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与盐选自钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅及钛酸钙中變乙烯酯和碳酸甲乙酯混合形成，所述凝胶
六氟丙烯共聚物的重均分子量为30万10
厚度为 50 1-1 III?200 9 III。
月安锂的摩尔浓度为0.511101/1?1.511101/1,
—:5?1:2。
特征在于，包括以下步骤:
有机溶剂中，搅拌均匀后加入钛酸盐，在丨氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐(丙烯共聚物与所述有机溶剂的质量比为乙腈及乙醇中的至少一种。
[0016]在其中一个实施例中，所述浆料涂覆成膜的步骤具体为:将浆料均匀地涂在玻璃板上，然后在温度为70°C ~100°C，压强为0.01Mpa的条件下进行干燥。
[0017]上述凝胶聚合物电解质及其制备方法，通过钛酸锂改性提高了该凝胶聚合物电解质的电导率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为一实施方式的凝胶聚合物电解质的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对凝胶聚合物电解质及其制备方法进一步阐明。[0020]一实施方式的凝胶聚合物电解质，凝胶基体及吸附至所述凝胶基体的电解液，所述凝胶基体为掺杂有钛酸盐的偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐的质量比为1:0.05、.15，所述钛酸盐选自钛酸钡(BaTi03)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)及钛酸钙(CaTiO3)中的至少一种，所述电解液由双氟磺酰亚胺锂(LiFSI )、碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)混合形成，所述凝胶基体与所述电解液的质量比为2:3~7:3。
[0021]优选的，偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物的重均分子量为30万~80万。
[0022]优选的，凝胶基体的厚度为50 μm-200 μ m。
[0023]优选的，电解液中所述双氟磺酰亚胺锂的摩尔浓度为0.5mol/L~1.5mol/L,所述碳酸乙烯酯与所述碳酸甲乙酯的体积比为1: 5~1: 2。
[0024]上述凝胶聚合物电解质中，通过钛酸锂改性使得该凝胶聚合物电解质的电导率较高且使用该凝胶聚合物电解质的锂离子电池的比容量较高。
[0025]请参阅图1，上述凝胶聚合物电解质的制备方法，包括以下步骤:
[0026]步骤S210、将偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌均匀后加入钛酸盐，在30°C~50°C下搅拌均匀形成浆料，其中，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐的质量比为1:0.05、.15，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述有机溶剂的质量比为I:广1:4，所述钛酸盐选自钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅及钛酸钙中的至少一种。
[0027]优选的，偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物的重均分子量为30万~80万。
[0028]优选的，有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N，N_ 二甲基甲酰胺、乙腈及乙醇中的至少一种。
[0029]优选的，有机溶剂的添加量为偏氟乙烯与六氟丙烯和有机溶剂的质量比为1:2~1:3。
[0030]步骤S220、除去浆料中的有机溶剂得到凝胶基体。
[0031 ] 优选的，将浆料真空干燥以除去有机溶剂。
[0032]优选的，将浆料浇铸在玻璃板上，然后在温度为70°C ^lOO0C，压强为0.01Mpa的条件下进行干燥以除去有机溶剂。
[0033]优选的，形成的凝胶基体的厚度为50 μm-200 μ m。
[0034]步骤S230、将凝胶基体加入到电解液中浸泡5分钟~60分钟，得到凝胶聚合物电 (偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物)，溶08钛酸钡，然后升温至401继续斗均匀地涂覆在洁净的玻璃板上，在温度为度为120 4 III的凝胶基体。
,并将其浸入到1001111 1.211101/1的双氟磺」烯酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂，碳酸乙烯士候，取出得到凝胶聚合物电解质的厚度为
&包括如下步骤:
(偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物),溶于58钛酸锶，然后升温至501继续斗均匀地涂覆在洁净的玻璃板上，在温度为I为40 9 III的凝胶基体。I凝胶基体。
,并将其浸入到1001111 0.911101/1的双氟磺」烯酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂，碳酸乙烯吋候，取出得到凝胶聚合物电解质的厚度为
(偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物),溶于I拌，使溶液分散均匀，得到浆料。将得到的001，压强为0.011%条件下真空干燥，得
,并将其浸入到1001111 1.011101/1的双氟磺」烯酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂，碳酸乙烯士候，取出得到凝胶聚合物电解质的厚度为
【权利要求】
1.一种凝胶聚合物电解质，其特征在于，包括：凝胶基体及吸附至所述凝胶基体的电解液，所述凝胶基体为掺杂有钛酸盐的偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐的质量比为1:0. 05、. 15，所述钛酸盐选自钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅及钛酸钙中的至少一种，所述电解液由双氟磺酰亚胺锂、碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯混合形成，所述凝胶基体与所述电解液的质量比为2:3?7:3。
2.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物的重均分子量为30万?80万。
3.根据权利要求2所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述凝胶基体的厚度为50 μ m?200 μ m。
4.根据权利要求3所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述电解液中所述双氟磺酰亚胺锂的摩尔浓度为O. 5mol/L?1. 5mol/L，所述碳酸乙烯酯与所述碳酸甲乙酯的体积比为1:5?1:2。
5.一种凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌均匀后加入钛酸盐，在300C?50°C下搅拌均匀形成浆料，其中，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述钛酸盐的质量比为1:0. 05、. 15，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物与所述有机溶剂的质量比为I:广1:4，所述钛酸盐选自钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅及钛酸钙中的至少一种； 将得到的浆料涂覆成膜，进行干燥，得到凝胶基体，及 将凝胶基体加入到电解液中浸泡5分钟?60分钟，得到凝胶聚合物电解质，其中，所述电解液中电解质为双氟磺酰亚胺锂，溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合物，所述凝胶基体与所述电解液的质量比为2:3?7:3。
6.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物的重均分子量为30万?80万。
7.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述凝胶基体的厚度为50 μ m?200 μ m。
8.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述电解液的摩尔浓度为O. 5mol/L?1.5mol/L，碳酸乙烯酯与碳酸甲乙酯的体积比为1:5?1:2。
9.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈及乙醇中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述浆料涂覆成膜的步骤具体为：将浆料均匀地涂在玻璃板上，然后在温度为70°C ?10(TC，压强为O. OlMpa的条件下进行干燥。
【文档编号】H01M10/0565GK103840192SQ201210476651
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】周明杰, 刘大喜, 王要兵, 钟玲珑 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司