一种聚合物锂电池用隔膜的制备方法与流程

文档序号:13822238阅读:187来源:国知局
本发明涉及一种聚合物锂电池用隔膜的制备方法,属于锂电池
技术领域

背景技术
:锂离子电池内部成螺旋型结构,正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300wh/l,重量容量密度可以达到125wh/l。锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。锂离子电池的正极采用钴酸锂,正极集流体是铝箔;负极采用碳,负极集流体是铜箔,锂离子电池的电解液是溶解了lipf6的有机体。锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈现层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样道理,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,有运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。锂离子电池盖帽上有防爆孔,在内部压力过大的情况下,防爆孔会自动打开泄压,以防止出现爆炸的现象。锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜等组成。正极材料由含锂的过渡金属氧化物组成,常用的材料有钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂。负极材料可以是石墨、石墨化碳材料、改性石墨、石墨化中间相碳微粒。电解液大部分是由六氟磷酸锂(lifl6)加上有机溶剂配成。电池隔膜是一种特殊的复合膜,它的功能是隔离正负极,阻止电子穿过,同时能够允许锂离子通过,从而完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。目前主要是聚乙烯(pe)或者聚丙烯(pp)微孔膜。电池隔膜的安全性对锂离子电池,不论是高容量电池还是高功率电池的安全性都至关重要。我们知道目前商业化应用的锂电池隔膜是pp和pe双层或者三层复合隔膜,此种隔膜现在应用的一个最突出问题就是聚合物熔点一般较低,pe熔点是130摄氏度,pp熔点是180摄氏度。在滥用条件下,电池内部热量急剧增大从而使电池安全性发生极大问题。cn104157818a公开了一种水性的聚合物和无机纳米粒子复合的锂电池隔膜,包括聚烯烃支撑层,所述聚烯烃支撑层一侧为聚合物涂层,另一侧为陶瓷涂层;所述聚合物涂层和陶瓷涂层都采用涂布工艺复合,所述聚合物涂层和陶瓷涂层所用的涂布浆料都为水性浆料,所述聚合物涂层中至少包括水性胶黏剂和聚合物粒子,所述陶瓷涂层中至少包括水性胶黏剂和无机纳米粒子。cn104183867a一种纳米单离子导体涂覆锂电池隔膜及其制备方法,锂电池隔膜是以聚合物多孔膜或无纺布为基材,采用单离子导体纳米颗粒和聚合物对基材进行表面修饰得到的。cn104022245a涉及一种高安全锂电池复合隔膜,由通过同轴熔融静电纺丝法制备的复合纤维组成,复合纤维呈同心轴状,中间轴由聚对苯二甲酸乙二酯(pet)组成,直径为0.8~4μm,外层由聚乙烯(pe)或者聚丙烯(pp)组成,厚度为2~3μm。但是上述方法制备得到的隔膜存在着孔隙率不高的问题。技术实现要素:本发明的目的是:解决共混方法制备得到的聚合物膜存在的孔隙率不高并且聚合物膜强度低的问题。本发明通过采用咪唑类离子液体改性的环氧树脂与聚合物进行静电纺丝法制备得到电池用隔膜,通过离子液体与静电纺丝过程中的电荷相互作用,使制备得到的隔膜具有更高的孔隙率。技术方案是:聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚合物25~35份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于溶剂15~20份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂0.5~1份、抗氧化剂1~4份、润滑剂2~4份、填料3~5份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂15~18份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。所述的表面活性剂是卵磷脂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯嵌段共聚物、甘油季戊四醇、失水山梨醇、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺中的一种或几种的混合物。所述的抗氧化剂是受阻酚类的化合物,例如可以举出2,6-二叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯〕、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯〕等。本发明中使用的润滑剂没有特殊限定,只要其在提高热塑性聚合物的流动性方面发挥作用即可,它们的实例包括烃类润滑剂,例如液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡;脂肪酸润滑剂,例如硬脂酸、二十二碳酸、和1,2-羟基硬脂酸;和酯润滑剂,例如硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、四硬脂酸季戊四醇酯、硬化蓖麻油和硬脂酸硬脂酯。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油15~20份、脂肪醇25~30份、酸性或碱性催化剂0.06~0.1份发生醇解反应,得到第一反应物;s2,然后加入有机酸酐35~45份、咪唑类离子液体6~12份、阻聚剂0.2~0.6份,进行反应,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸5~10份、丙烯酸环己基酯3~5份加入至双酚f环氧树脂100~150份中,进行反应,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。脂肪醇选自异构十三醇、异构十醇、异构七醇、聚乙二醇或者聚丙二醇中一种或几种的混合物;有机酸酐选自马来酸酐、乙酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或者几种的混合物。碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、乙醇钠、乙醇钾、甲醇钠、甲醇钾或草酸钙;酸性催化剂为硫酸、盐酸、硝酸或磺酸。所述的s1中,反应温度是180~220℃,反应时间1~10h。所述的s2中,反应温度是50~120℃,反应时间1~10h。所述的s3中,反应温度是110~120℃,反应时间1~3小时。包含有上述聚合物膜的锂电池。有益效果本发明通过采用咪唑类离子液体改性的环氧树脂与聚合物进行静电纺丝法制备得到电池用隔膜,通过离子液体与静电纺丝过程中的电荷相互作用,使制备得到的隔膜具有更高的孔隙率。具体实施方式本发明中使用的聚烯烃例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、以及由乙烯或丙烯与其它α-烯烃的共聚物等树脂形成的聚合物。聚丙烯可以为利用通常的ziegler-natta催化剂合成的聚合物,或者也可以是利用以茂金属为代表的单活性中心催化剂合成的聚合物。作为其它α-烯烃,为碳数3~10的烯烃,具体而言,可列举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯等。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上。另外,上述的聚烯烃和环氧树脂的混合物中还可以加入其它的成核剂、抗氧化剂、润滑剂、填料、增塑剂等,只要加入的功能性助剂不影响到聚合物的主要性质。其中,作为抗氧化剂,可以采用例如三苯基亚磷酸酯、三(4-甲基苯基)亚磷酸酯、三(4-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(单壬基苯基)亚磷酸酯、三(2-甲基-4-乙基苯基)亚磷酸酯、三(2-甲基-4-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,6-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)亚磷酸酯、三(单,二壬基苯基)亚磷酸酯、双(单壬基苯基)季戊四醇-二-亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇-二-亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇-二-亚磷酸酯、双(2,4,6-三-叔丁基苯基)季戊四醇-二-亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)季戊四醇-二-亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二甲基苯基)辛基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4-叔丁基-6-甲基苯基)辛基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二甲基苯基)己基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二甲基苯基)己基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)硬脂基亚磷酸酯等亚磷酸酯化合物;季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、1,1,3-三[2-甲基-4-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]丁烷等受阻苯酚类化合物;5,7-二-叔丁基-3-(3,4-二甲基苯基)-3h-苯并呋喃-2-酮等。这些可以单独使用或者2种以上并用。本发明中使用的润滑剂没有特殊限定,只要其在提高热塑性聚合物的流动性方面发挥作用即可,它们的实例包括烃类润滑剂,例如液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡;脂肪酸润滑剂,例如硬脂酸、二十二碳酸、和1,2-羟基硬脂酸;和酯润滑剂,例如硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、四硬脂酸季戊四醇酯、硬化蓖麻油和硬脂酸硬脂酯。作为上述的聚合物膜的制备方法,可以按如下步骤进行:第1步,按重量份计,将聚合物25~35份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于溶剂15~20份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂0.5~1份、抗氧化剂1~4份、润滑剂2~4份、填料3~5份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂15~18份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。其中,咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油15~20份、脂肪醇25~30份、酸性或碱性催化剂0.06~0.1份发生醇解反应,得到第一反应物;s2,然后加入有机酸酐35~45份、咪唑类离子液体6~12份、阻聚剂0.2~0.6份,进行反应,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸5~10份、丙烯酸环己基酯3~5份加入至双酚f环氧树脂100~150份中,进行反应,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。脂肪醇选自异构十三醇、异构十醇、异构七醇、聚乙二醇或者聚丙二醇中一种或几种的混合物;有机酸酐选自马来酸酐、乙酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或者几种的混合物。碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、乙醇钠、乙醇钾、甲醇钠、甲醇钾或草酸钙。酸性催化剂为硫酸、盐酸、硝酸或磺酸。本发明的所使用的溶剂,一般较常用者为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一缩二丙二醇甲醚、一缩二丙二醇乙醚、一缩二丙二醇正丙醚、一缩二丙二醇正丁醚、二缩三丙二醇甲醚、二缩三丙二醇乙醚等之(聚)亚烷基二醇单烷醚类;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等其它醚类;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷酯类;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等其它酯类;甲苯、二甲苯等芳香族碳氢化合物类;n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等等。该等溶剂可单独使用,亦可混合2种以上使用。本发明的环氧树脂组合物中的芳香族胺固化剂含有芳香族胺化合物且在25℃为液态,所述芳香族胺化合物在一分子中具有至少两个直接键合在芳香环上的氨基。作为上述芳香族胺固化剂,例如,可以举出二乙基二氨基甲苯、双(4-氨基-3-乙基苯基)甲烷、聚-1,4-丁二醇双(4-氨基苯甲酸酯)等。这些中,优选二乙基二氨基甲苯、双(4-氨基-3-乙基苯基)甲烷。上述的方法中,将聚合物和环氧树脂配制成溶液后,即可通过静电纺丝制备膜层,可以采用本领域技术人员所公知的采用静电纺丝设备进行即可。静电纺丝完成后,接收器表面接收到含有溶剂的纤维丝,溶剂挥发后,即在接收器表面残留纺丝纤维,即得到所述静电纺丝膜。其中,该静电纺丝设备喷头的内径为0.2~1mm,喷头内聚合物溶液的流速为0.6~2.0ml/h。静电纺丝的条件包括:电压为5~20kv,接收距离为6~15cm,喷头移动速度为5~6mm/s,接收器的转速为300~600rpm。静电纺丝的总时间可根据所需聚合物膜的尺寸进行相应选择,优选情况下,静电纺丝的时间为3~6h,形成的纺丝膜的厚度为80~150μm。将将纺丝膜的升温固化的温度和时间可以根据实际情况进行调整,一般可以选择在40~70℃,时间范围是在10min~60min之间。本发明提供的聚合物膜,其断裂强度大于13mpa,断裂伸长率大于190%,孔隙率在75%以上。可作为凝胶聚合物电解质的聚合物基体得到广泛应用。实施例1聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚丙烯25份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25份溶解于乙醇15份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂失水山梨醇0.5份、抗氧化剂2,6-二叔丁基-对甲酚1份、润滑剂液体石蜡2份、填料氧化钛粉体3份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂15份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油15份、异构十醇25份、碱性催化剂氢氧化钾0.06份发生醇解反应,反应温度是130℃,反应时间1h,得到第一反应物;s2,然后加入乙酸酐35份、咪唑类离子液体6份、阻聚剂0.2份,进行反应,反应温度是50℃,反应时间1h,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸5份、丙烯酸环己基酯3份加入至双酚f环氧树脂100份中,进行反应,反应温度是110℃,反应时间1小时,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。实施例2聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚丙烯35份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于乙醇20份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂失水山梨醇1份、抗氧化剂2,6-二叔丁基-对甲酚4份、润滑剂液体石蜡4份、填料氧化钛粉体5份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂18份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油20份、异构十醇30份、碱性催化剂氢氧化钾0.1份发生醇解反应,反应温度是120℃,反应时间10h,得到第一反应物;s2,然后加入乙酸酐45份、咪唑类离子液体12份、阻聚剂0.6份,进行反应,反应温度是110℃,反应时间10h,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸10份、丙烯酸环己基酯5份加入至双酚f环氧树脂150份中,进行反应,反应温度是90℃,反应时间3小时,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。实施例3聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚丙烯30份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于乙醇18份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂失水山梨醇0.6份、抗氧化剂2,6-二叔丁基-对甲酚2份、润滑剂液体石蜡3份、填料氧化钛粉体4份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂16份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油16份、异构十醇28份、碱性催化剂氢氧化钾0.08份发生醇解反应,反应温度是190℃,反应时间3h,得到第一反应物;s2,然后加入乙酸酐40份、咪唑类离子液体8份、阻聚剂0.4份,进行反应,反应温度是90℃,反应时间3h,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸6份、丙烯酸环己基酯4份加入至双酚f环氧树脂120份中,进行反应,反应温度是110℃,反应时间2小时,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。对照例1与实施例3的区别在于:环氧树脂的制备中未通过咪唑类离子液体改性。聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚丙烯30份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于乙醇18份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂失水山梨醇0.6份、抗氧化剂2,6-二叔丁基-对甲酚2份、润滑剂液体石蜡3份、填料氧化钛粉体4份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂16份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过静电纺丝的进而得到纺丝膜;第4步,将纺丝膜的升温固化,得到聚合物膜。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油16份、异构十醇28份、碱性催化剂氢氧化钾0.08份发生醇解反应,反应温度是190℃,反应时间3h,得到第一反应物;s2,然后加入乙酸酐40份、阻聚剂0.4份,进行反应,反应温度是90℃,反应时间3h,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸6份、丙烯酸环己基酯4份加入至双酚f环氧树脂120份中,进行反应,反应温度是110℃,反应时间2小时,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。对照例2与实施例3的区别是:隔膜采用的是压延法制备得到,而未采用静电纺丝法。聚合物锂电池用隔膜的制备方法,包括如下步骤:第1步,按重量份计,将聚丙烯30份和咪唑类离子液体改性的环氧树脂25~30份溶解于乙醇18份中,得到第一混合物;第2步,在第一混合物中加入表面活性剂失水山梨醇0.6份、抗氧化剂2,6-二叔丁基-对甲酚2份、润滑剂液体石蜡3份、填料氧化钛粉体4份,混合均匀后,再加入芳香族胺固化剂16份,搅拌均匀,得到第二混合物;第3步,然后将第二混合物通过压延法制备得到;第4步,将第3步得到的隔膜升温固化,得到聚合物膜。咪唑类离子液体改性的环氧树脂的制备方法包括如下步骤:s1,按重量份计,将桐油16份、异构十醇28份、碱性催化剂氢氧化钾0.08份发生醇解反应,反应温度是190℃,反应时间3h,得到第一反应物;s2,然后加入乙酸酐40份、咪唑类离子液体8份、阻聚剂0.4份,进行反应,反应温度是90℃,反应时间3h,得到第二反应物;s3,将第二反应物、α-甲基丙烯酸6份、丙烯酸环己基酯4份加入至双酚f环氧树脂120份中,进行反应,反应温度是110℃,反应时间2小时,得到咪唑类离子液体改性的环氧树脂。性能测试1、力学性能测试:对实施例和对照例中聚合物膜进行力学性能测试。采用常规的拉力测试仪器(深圳君瑞),样品为哑铃状,其尺寸为4mm×10mm,仪器的应变速率为20mm/min。测试的断裂强度和断裂伸长率的结果如下表所示。2、孔隙率测试:对实施例和对照例聚合物膜进行孔隙率的测试。孔隙率测试按照如下公式进行:p(%)=(m-m0)/(ρbuoh×πr2·d)×100%;其中,p为孔隙率,m0为干膜的质量,m为在正丁醇中浸泡2h后的质量,r为膜的半径,d为膜的厚度。测试结果如下表。3、吸液率测试:将实施例和对照例聚合物膜干燥好,称好质量后浸入到电解液(锂盐为lipf6,浓度为1mol/l,溶剂为ec、emc、dec,质量浓度比为2:3:1)中24h,然后取出用滤纸吸干膜表面的液体,得到对应的凝胶聚合物电解质,称量出此时的质量,操作都在充满氩气的手套箱中进行。按照公式计算吸液率%=(wi-w)/w×100%;其中,w为干膜的质量;wi为干膜在电解液中浸泡了24h后的质量。测试结果如下表。4、电导率测试:将实施例和对照例聚合物膜放在两个不锈钢(ss)电极之间,吸收足够量的电解液(锂盐为lipf6,浓度为1m/l,溶剂为ec、emc、dec,质量浓度比为2:3:1),得到对应的凝胶聚合物电解质,将其密封于2016型扣式电池后,进行交流阻抗实验,线性与实轴的交点即为凝胶聚合物电解质的本体电阻,由此可以得到凝胶聚合物电解质的离子电导率:σ=l/(a·r),其中l表示凝胶聚合物电解质的厚度,a为不锈钢板与膜的接触面积,r为聚合物电解质的本体电阻)。得到凝胶聚合物电解质电导率如下所示。实施例1实施例2实施例3对照例1对照例2断裂强度mpa14.114.214.511.211.6断裂伸长率%185180195162154孔隙率%8384857576吸液率%690680710580620电导率ms/cm1.61.41.61.11.2从上表中可以看出,本发明提供的聚合物膜,其断裂强度大于13mpa,断裂伸长率大于190%,孔隙率在75%以上。实施例3中,改性环氧树脂的制备中加入咪唑类离子液体后,可以在聚合物所在的相中产生具有正电荷的基团,这些基团在纺丝法制备聚合物隔膜时,能够在静电的作用下产生相互作用,使静电纺丝过程得到的隔膜具有更高的孔隙率;而通过实施例3和对照例2可以看出,采用常规的压延法得到的隔膜不能与咪唑类离子液体改性的聚合物产生静电作用,因此,隔膜孔隙率未出现明显提高。当前第1页12
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