本發(fā)明屬于鋰離子電池制備領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于鋰離子電池的核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物電解質(zhì)及其同軸靜電紡絲制備方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池具有電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、可快速充放電及無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，在手機(jī)、新能源電動(dòng)汽車等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì)，存在容易泄露等不安全因素。而凝膠聚合物電解質(zhì)（gpes）中的聚合物基體以化學(xué)鍵或物理作用力形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，能夠在gpes中起骨架支撐的作用，并且其可塑性強(qiáng)，可制備成柔性鋰離子電池或異型鋰離子電池。

目前，研究文獻(xiàn)中報(bào)道的gpe基體聚合物包括peo、pan、pvdf、pmma及它們之間的共混或共聚物，其中pmma基的gpes因與電極材料相容性好、離子電導(dǎo)率高而被廣泛研究，但是pmma質(zhì)脆、不易成膜，專利報(bào)道中多采用共混、共聚等方式對(duì)其進(jìn)行改性，以提高力學(xué)性能。然而因?yàn)閜mma自身化學(xué)結(jié)構(gòu)的限制，與pmma相容性良好，可與其共混、共聚的聚合物的力學(xué)強(qiáng)度均不高，因此使用該方法改性制得的凝膠聚合物電解質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度仍難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（pet）和聚己內(nèi)酯（pcl）均為力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性俱佳的聚酯類高聚物，目前文獻(xiàn)中并無(wú)使用pet、pcl與pmma共混或者利用單體共聚以改善pmma力學(xué)性能的報(bào)道，因?yàn)閜et和pcl與pmma的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異較大、相容性差，難以得到它們的復(fù)合體系。

同軸靜電紡絲法可以將兩種聚合物制成復(fù)合體系，在關(guān)于離子交換膜的研究中已有不少研究報(bào)道，但是鮮有利用該技術(shù)制備gpes的報(bào)道，而將兩種結(jié)構(gòu)差異較大的聚合物制成核殼結(jié)構(gòu)gpes的研究則未見到，其中的一個(gè)關(guān)鍵原因是難以找到合適的溶劑體系。高聚物在溶解時(shí)的溶解性受化學(xué)結(jié)構(gòu)和極性的影響較大，一種聚合物的良溶劑很可能會(huì)成為另一種不同結(jié)構(gòu)聚合物的不良溶劑，而兩種使用不同溶劑的聚合物溶液在混合時(shí)往往會(huì)發(fā)生聚合物的沉淀。具體到使用同軸靜電紡絲法時(shí)，溶劑選擇的不當(dāng)會(huì)造成聚合物在噴絲嘴處的凝結(jié)，阻塞噴絲口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)并采用同軸靜電紡絲法制備了一種應(yīng)用于鋰離子電池的核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物電解質(zhì)，該凝膠聚合物電解質(zhì)的殼層為與電解液相容性較好的pmma，核層為力學(xué)性能優(yōu)異但與pmma相容性較差的pet、pcl等聚酯類聚合物。通過對(duì)pmma與pet、pcl溶解度參數(shù)等進(jìn)行理論計(jì)算，加上大量實(shí)驗(yàn)探索與溶解條件的控制，找到能溶解pmma與pet、pcl的復(fù)合溶劑體系和相應(yīng)的溶解條件，避免了殼層和核層聚合物溶液在同軸靜電紡絲儀噴絲嘴處的凝結(jié)。該法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，該凝膠聚合物的核層為力學(xué)性能較好的苯二甲酸乙二醇酯（pet）或聚己內(nèi)酯（pcl）等聚合物，殼層為聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）等與電解液相容性較好的聚合物。

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物的制備方法，所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將聚甲基丙烯酸甲酯溶解于混合溶劑中，于20-60℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌1-10h，得到殼層紡絲液；

（2）將苯二甲酸乙二醇酯或聚己內(nèi)酯溶解于混合溶劑中，于20-40℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌1-10h；得到核層紡絲液；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，靜電紡絲得到紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

所述步驟（3）中靜電紡絲的具體步驟如下：將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀的注射器針管中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整到高電壓狀態(tài)，設(shè)置一定的流速比、接收板距離和電壓，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜。

所述混合溶劑為六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺（dmf）、n,n-二甲基乙酰胺或二氯甲烷中任意一種的混合，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或二氯甲烷中任意一種的體積比為6:（1-5）。

所述步驟（1）中六氟異丙醇與另一種溶劑的體積比為6:（1-5），優(yōu)選溶解條件為：六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:2，于60℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌4h。

所述步驟（2）中六氟異丙醇與另一種溶劑的體積比為6：（1-5），優(yōu)選溶解條件為：六氟異丙醇和二氯甲烷的體積比為6:3，于40℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌4h。

所述步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液的濃度均為2%-20%。

所述步驟（3）中靜電紡絲的具體步驟如下：將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀的注射器針管中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整到高電壓狀態(tài)，設(shè)置一定的流速比、接收板距離和電壓，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜。

所述靜電紡絲的工藝參數(shù)為：流速比0.10~0.50，電壓18~38kv，接收板距離為15~40cm。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）本發(fā)明采用同軸靜電紡絲法制備核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物電解質(zhì)，制備方法簡(jiǎn)便、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且組裝成電池后具有穩(wěn)定的電化學(xué)窗口，有效解決了難以將pet、pcl等力學(xué)性能優(yōu)異的聚酯類聚合物與pmma制成復(fù)合體系的問題。

（2）對(duì)于化學(xué)結(jié)構(gòu)和極性差異較大的兩種聚合物來(lái)說(shuō)，如果分別使用各自的單一良溶劑配制紡絲液，那么在進(jìn)行同軸靜電紡絲時(shí)，兩種溶液在噴絲口處相遇后會(huì)發(fā)生聚合物的沉淀，阻塞噴絲口。本發(fā)明根據(jù)pmma和pet、pcl的溶解度參數(shù)，通過計(jì)算得到極性以及溶解焓適宜的混合溶劑，結(jié)合對(duì)溶解溫度及濃度等的控制，分別配制殼層和核層紡絲液。這兩種紡絲液中的混合溶劑對(duì)pmma和pet、pcl的溶解性均較好，避免了使用單一溶劑時(shí)紡絲液在同軸靜電紡絲儀噴絲嘴處的凝結(jié)，因此在噴絲口處混合時(shí)可避免聚合物的沉淀；

（3）通過本發(fā)明制備的核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物電解質(zhì)同時(shí)具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和離子電導(dǎo)率。因?yàn)閜et和pmma在核層與殼層分別獨(dú)立成相，而且pet在靜電紡絲過程中發(fā)生取向，使材料的力學(xué)性能進(jìn)一步得到提高，殼層的pmma因?yàn)闆]有混入結(jié)晶性物質(zhì)，保持了其較高的離子電導(dǎo)率。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備得到的核殼結(jié)構(gòu)聚合物的sem及tem照片；

圖2是實(shí)施例2制備得到的核殼結(jié)構(gòu)聚合物的sem及tem照片；

圖3是實(shí)施例3制備得到的核殼結(jié)構(gòu)聚合物的sem及tem照片；

圖4是實(shí)施例4制備得到的核殼結(jié)構(gòu)聚合物的sem及tem照片；

圖5是實(shí)施例5制備得到的核殼結(jié)構(gòu)聚合物的sem及tem照片；

圖6是對(duì)照例1得到的同軸靜電紡絲膜的sem和tem照片。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet聚合物，殼層為pmma。

（1）在三口燒瓶中加入15gpmma及85g六氟異丙醇與dmf（體積比為6:5），于60℃攪拌至溶液澄清透明，然后再攪拌四個(gè)小時(shí)，封裝待用；

（2）在三口燒瓶中加入6g的pet與94g六氟異丙醇與二氯甲烷（體積比為6:5）的混合溶劑，于40℃回流，攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌三個(gè)小時(shí)，然后封裝待用。溶解過程需在在通風(fēng)櫥中進(jìn)行；

（3）分別將pmma紡絲液及pet紡絲液裝入同軸靜電紡絲儀的注射器針管中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為30kv，將流速比設(shè)為0.2、接收板距離為28cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜。

將制得的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化10h，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。圖1為實(shí)施例1制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得的紡絲纖維粗細(xì)均勻，無(wú)珠粒狀凝結(jié)；從tem圖中可以看出纖維呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，中間顏色較深的部分為pet核層，兩側(cè)顏色較淺的部分為pmma殼層。

實(shí)施例2

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet，殼層為pmma。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:1，于20℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌6h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為20%；

（2）將pet溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：1，于40℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌5h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為12%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為23kv，將流速比設(shè)為0.22、接收板距離為30cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

圖2為實(shí)施例2制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得的紡絲纖維粗細(xì)均勻，無(wú)珠粒狀凝結(jié)；從tem圖中可以看出纖維呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，中間顏色較深的部分為pet核層，兩側(cè)顏色較淺的部分為pmma殼層。

實(shí)施例3

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pcl，殼層為pmma。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:3，于50℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌5h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為18%；

（2）將pcl溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：3，于30℃下攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌4h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為14%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為28kv，將流速比設(shè)為0.24、接收板距離為26cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

圖3為實(shí)施例3制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得的紡絲纖維粗細(xì)均勻，無(wú)珠粒狀凝結(jié)；從tem圖中可以看出纖維呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，中間顏色較深的部分為pcl核層，兩側(cè)顏色較淺的部分為pmma殼層。

實(shí)施例4

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pcl，殼層為pmma。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:2，于60℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌4h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為15%；

（2）將pet溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：3，于40℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌4h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為15%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為24kv，將流速比設(shè)為0.2、接收板距離為28cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

圖4為實(shí)施例4制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得的紡絲纖維粗細(xì)均勻，無(wú)珠粒狀凝結(jié)；從tem圖中可以看出纖維呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，中間顏色較深的部分為pcl核層，兩側(cè)顏色較淺的部分為pmma殼層。

實(shí)施例5

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet聚合物，殼層為pmma聚合物。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:5，于40℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌6h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為20%；

（2）將pet溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：5，于20℃下攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌3h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為20%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為32kv，將流速比設(shè)為0.26、接收板距離為25cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

圖5為實(shí)施例5制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得紡絲纖維粗細(xì)均勻，無(wú)珠粒狀凝結(jié)；從tem圖中可以看出纖維呈明顯的核殼結(jié)構(gòu)，中間顏色較深的部分為pet核層，兩側(cè)顏色較淺的部分為pmma殼層。

實(shí)施例6

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet聚合物，殼層為pmma聚合物。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:5，于40℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌10h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為2%；

（2）將pet溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：5，于20℃下攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌10h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為2%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為18kv，將流速比設(shè)為0.1、接收板距離為15cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

實(shí)施例7

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet聚合物，殼層為pmma聚合物。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，六氟異丙醇與n,n-二甲基甲酰胺的體積比為6:5，于60℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌1h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度為5%；

（2）將pet溶解于六氟異丙醇和二氯甲烷的混合溶劑中，六氟異丙醇與二氯甲烷的體積比為6：5，于40℃下攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌1h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為5%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為38kv，將流速比設(shè)為0.5、接收板距離為40cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（4）將步驟（3）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到核殼結(jié)構(gòu)的凝膠聚合物。

對(duì)照例1

一種鋰離子電池用凝膠聚合物，所述凝膠聚合物使用單軸靜電紡絲法制備，聚合物采用pmma。

具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和n,n-二甲基甲酰胺（質(zhì)量比為6：2）的混合溶劑中，于60℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌4h；得到濃度為20%的紡絲液；

（2）將步驟（1）得到的pmma紡絲液裝入到單軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為22kv，接收板距離為26cm，進(jìn)行紡絲。在接收紡絲膜時(shí)，要注意待噴絲頭噴絲穩(wěn)定時(shí)再用銅網(wǎng)來(lái)接收紡絲膜；

（3）將步驟（2）得到的紡絲膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到凝膠聚合物。

圖6為對(duì)照例1制備得到的同軸靜電紡絲膜的sem照片和tem照片，從sem圖中可以看出，制得的紡絲纖維斷裂嚴(yán)重，說(shuō)明纖維自身脆性大，并不適于使用靜電紡絲法制備凝膠聚合物；從tem圖中可以看出纖維為單層結(jié)構(gòu)，明顯區(qū)別于實(shí)施例1~5得到的核殼結(jié)構(gòu)纖維。

對(duì)照例2

一種鋰離子電池用pmma基核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物，所述凝膠聚合物為核殼結(jié)構(gòu)，核層為pet聚合物，殼層為pmma聚合物。

所述凝膠聚合物采用同軸靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma聚合物溶解于n,n-二甲基甲酰胺劑中，于80℃下攪拌至澄清透明溶液，之后繼續(xù)攪拌6h，得到殼層紡絲液，殼層紡絲液濃度均20%；

（2）將pet聚合物溶解于六氟異丙醇中，于59℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌3h；得到核層紡絲液，核層紡絲液的濃度為20%；

（3）將步驟（1）得到的殼層紡絲液和步驟（2）得到的核層紡絲液裝入到同軸靜電紡絲儀中，針管要預(yù)先清洗干燥，再將裝有紡絲液的針管用軟管與復(fù)合式噴絲頭相連接，夾到注射器上并將電壓調(diào)控裝置的正負(fù)極接頭分別接到復(fù)合式噴絲頭及接收板上，接收板為銅網(wǎng)。將電壓調(diào)整為24kv，將流速比設(shè)為0.2、接收板距離為28cm，進(jìn)行紡絲。

在接收紡絲膜時(shí)，聚合物很快在噴絲嘴處凝結(jié)，阻塞噴絲口，最終無(wú)法得到紡絲膜。

表1為本發(fā)明實(shí)施例1~5及對(duì)照例1制備得到的凝膠聚合物的離子電導(dǎo)率和拉伸強(qiáng)度值。從表中可以看出，對(duì)照例的拉伸強(qiáng)度顯著低于實(shí)施例，而離子電導(dǎo)率和實(shí)施例相當(dāng)，說(shuō)明由幾種實(shí)施例制備的核殼結(jié)構(gòu)凝膠聚合物電解質(zhì)膜在保持較高離子電導(dǎo)率的同時(shí)，又具有較好的機(jī)械性能。

表1凝膠聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率