CN103840111A - 聚合物膜、凝胶聚合物电解质和聚合物锂电池及其制备方法 - Google Patents

聚合物膜、凝胶聚合物电解质和聚合物锂电池及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚合物膜，由以下步骤制备得到：S1、将两种不同的聚合物A、聚合物B分别配制成溶液，然后通过双通道同时静电纺丝，得到纺丝膜F；S2、将纺丝膜F浸泡于选择性溶剂中，除去纺丝膜F中的聚合物B，得到所述聚合物膜；所述选择性溶剂为能溶解聚合物B、而微溶或不溶解聚合物A的溶剂。本发明还提供一种凝胶聚合物电解质和聚合物锂离子电池及其制备方法。本发明提供的聚合物膜，在具有高孔隙率的同时还兼具有良好的力学性能；采用该聚合物膜的凝胶聚合物电解质的离子电导率和安全性能高，采用该凝胶聚合物电解质的聚合物锂离子电池，安全性高、充放电性能良好。

Description

聚合物膜、凝胶聚合物电解质和聚合物锂电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，更具体的说，本发明涉及一种聚合物膜凝胶聚合物电解质和聚合物锂电池及其制备方法。
背景技术
聚合物锂电池近来颇受青睐，发展非常快速，成为各大手机、笔记本电脑等移动电子设备厂商的首选，并逐渐被用作一些大型动力装置的电源。作为锂离子二次电池的一种，聚合物锂电池秉承了锂离子二次电池的优点，其比能量密度高、无记忆效应、清洁无污染、使用寿命长、使用电压高。电极材料、电解质中任一种为聚合物材料的锂离子电池称为聚合物锂离子电池。基于电解质的形态，可将聚合物电解质分为全固态聚合物电解质（简称SPE）和凝胶聚合物电解质（简称GPE）。由于SPE的室温电导率到目前为止，还不能达到10–3S/cm的水平，因此在一般的锂离子电池还不能得到实际应用。在这样的背景下，作为液体电解质与全固态聚合物电解质的折中产物，产生了GPE。
与SPE相比，GPE具有更大的离子电导率和更小的界面阻抗，其主要由聚合物和非水电解液组成，其中，非水电解液吸附在聚合物孔隙中或者溶胀于聚合物本体中。为了获得比较高的电导率，聚合物需吸附足够量的非水电解液。
目前，一方面可以使用高亲液性的聚合物，即聚合物与非水电解液相容性好，可以被非水电解液溶胀，直至溶解，但此种GPE的力学强度较低。另一方面可以先制备孔隙率高的聚合物膜，非水电解液分布在孔隙和聚合物本体中，从而可提高电导率。因而，由于高孔隙率，可以选择能被非水电解液部分溶胀，甚至完全不溶胀的聚合物，作为GPE的基体，吸附电解液后的GPE既具有高电导率，还具有较好的力学强度。例如现有技术中公开了一种制备凝胶电解质用聚合物膜的制备方法，通过将两种聚合物混合溶解于同一种有机溶剂中，得到均一分散体系，然后通过静电纺丝制备薄膜，再用溶剂除去薄膜中的其中一种聚合物组分，从而得到高孔隙率的纤维膜。但通过该方法制备得到的纤维膜的力学强度非常低，吸附电解液后形成的GPE的力学强度达不到电池使用要求。
发明内容
本发明解决了现有技术中采用共混方法制备高孔隙率纤维膜以及采用该纤维膜的GPE存在的力学性能较差的技术问题，提供一种新型结构的的兼具高孔隙率和高强度的聚合物膜。
具体地，本发明的技术方案为：
一种聚合物膜，所述聚合物膜由以下步骤制备得到：
S1、将两种不同的聚合物A、聚合物B分别配制成溶液，然后通过双通道同时静电纺丝，得到纺丝膜F；其中聚合物A选自聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、环氧树脂、聚二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，聚合物B选自聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的任意一种；
S2、将纺丝膜F浸泡于选择性溶剂中，除去纺丝膜F中的聚合物B，得到所述聚合物膜；所述选择性溶剂为能溶解聚合物B、而微溶或不溶解聚合物A的溶剂。
一种凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质由聚合物膜吸收电解液后溶胀形成，所述聚合物膜为本发明提供的聚合物膜。
一种聚合物锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极、隔膜和凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质位于正极和负极之间，所述凝胶聚合物电解质为本发明提供的凝胶聚合物电解质。
所述聚合物锂离子电池的制备方法，包括先将聚合物膜、隔膜和聚合物膜以三层叠放的方式隔开正极和负极，然后整体层叠或卷绕成极芯，往极芯中注入电解液，封口后得到所述聚合物锂离子电池。
本发明提供的聚合物膜，其通过双通道静电纺丝而成，因此得到的聚合物膜具有完全相互贯通的孔和大的比表面积，能为锂离子的传输提供有效通道，特别适合用于微孔凝胶聚合物电解质的基体，可极大地提高凝胶聚合物电解质的离子电导率。同时，本发明提供的聚合物膜，其在静电纺丝时采用两个喷源同时进行纺丝，即聚合物A与聚合物B形成的纤维丝交替叠加，双通道静电纺丝完成后得到微观网状薄膜，然后通过选择性溶剂去除其中的聚合物B纤维丝，在薄膜中形成孔隙，同时又不会对聚合物A纤维丝造成影响，保证所得到的多孔聚合物膜仍具有良好的力学性能。采用本发明提供的聚合物膜的凝胶聚合物电解质，其离子电导率和安全性能都大大提高。而采用该凝胶聚合物电解质的聚合物锂离子电池，其离子电导率高、安全性大大提高、充放电性能良好、可抑制锂枝晶的生成、不漏液。    
附图说明
图1是实施例1中纺丝膜F1的放大倍率为5000的SEM图。
图2是实施例1中聚合物膜M1的放大倍率为5000的SEM图。    
具体实施方式
本发明提供一种聚合物膜，所述聚合物膜由以下步骤制备得到：
S1、将两种不同的聚合物A、聚合物B分别配制成溶液，然后通过双通道同时静电纺丝，得到纺丝膜F；其中聚合物A选自聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、环氧树脂、聚二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，聚合物B选自聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的任意一种；
S2、将纺丝膜F浸泡于选择性溶剂中，除去纺丝膜F中的聚合物B，得到所述聚合物膜；所述选择性溶剂为能溶解聚合物B、而微溶或不溶解聚合物A的溶剂。
现有技术中先将两种聚合物共混，然后进行静电纺丝，得到的纺丝膜中每根纤维上都含有前述两种聚合物，因此在后续去除其中的一种聚合物后，每根纤维丝上都会留下孔洞，造成单根纤维丝的力学强度降低，从而导致整个薄膜的力学强度降低。而本发明中，则是通过双通道静电纺丝，聚合物A的纤维丝与聚合物B纤维丝交替叠加，形成网状结构薄膜，后续去除聚合物B时，相当于从网状结构薄膜中将聚合物B纤维丝抽离，而不会对聚合物A纤维丝造成影响，保证其力学强度，能够在吸附大量非水电解液保持材料的形状；同时抽离聚合物B纤维丝后又形成孔隙结构，保证最后得到的多孔膜具有高孔隙率，为锂离子传导提供运输通道，从而具有高吸液率。
另外，本发明提供的聚合物膜，还具有静电纺丝膜所共有的有点，即具有具有完全相互贯通的孔和大的比表面积，能为锂离子的传输提供有效通道，特别适合用于微孔凝胶聚合物电解质的基体，可极大地提高凝胶聚合物电解质的离子电导率。
作为本领域技术人员的公知常识，在静电纺丝之前，先将纺丝采用的聚合物配制成溶液，方便其后续静电高压条件下形成纳米级纤维。其中，聚合物A选自聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、环氧树脂、聚二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，因此配制聚合物A的溶液时采用聚合物A的良溶剂即可，例如可选自N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、四氢呋喃、乙烯吡咯烷酮、丙酮、乙醇、氯仿；优先N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺。同理，配制聚合物B的溶液时采用聚合物B的良溶剂即可，例如可选自N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、乙醇、去离子水；优选N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、去离子水。
根据本发明，将聚合物A、B分别配制成溶液后，即可通过双通道同时进行静电纺丝。所述静电纺丝的技术为本领域技术人员所公知，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F。其中，该静电纺丝设备设有至少两个喷头，两个喷头内分别输送聚合物A溶液、聚合物B溶液。优选情况下，两个喷头的内径均为0.2~1mm，两个喷头内聚合物溶液的流速均为0.6-2.0 mL/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300-600 rpm。
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3-6 h，形成的纺丝膜F的厚度为80-150μm。
根据本发明，静电纺丝完成后得到纺丝膜F，然后将该纺丝膜F浸泡于选择性溶剂中，除去纺丝膜F中的聚合物B，从而得到具有高孔隙率和力学强度的聚合物膜。其中，所采用的选择性溶剂对聚合物A、聚合物B具有不同的溶度参数，具体地，该选择性溶剂能溶解聚合物B，微溶或不溶解聚合物A，因此浸泡于该选择性溶剂中聚合物B会溶解于选择性溶剂中，从而从纺丝膜F中抽离，得到仅剩聚合物A纤维丝和孔隙的聚合物膜。
本发明中，所述选择性溶剂的种类可通过本领域技术人员根据所采用的聚合物A、B的具体物质进行相应选择，只需其能溶解聚合物B、而微溶或不溶解聚合物A即可。优选情况下，所述选择性溶剂为去离子水，其价格优廉，原料易得。
本发明提供的聚合物膜，其力学强度较高（断裂强度高于12.6 MPa以上、断裂伸长率高于185 %以上），孔隙率高达80 %以上，吸液率高达520 %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。因此，本发明提供了一种凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质由聚合物膜吸收电解液后溶胀形成，所述聚合物膜为本发明提供的聚合物膜。该凝胶聚合物电解质的电导率高达1.2mS/cm以上。
具体地，可将本发明提供的聚合物膜剪裁成适当的尺寸后，在60℃下真空干燥12h后，迅速转移到手套箱（水和氧的含量小于3ppm）中；然后将该聚合物膜浸泡在电解液中24h后，即可得到所述凝胶聚合物电解质。
其中，所述电解液为本领域技术人员所公知，由电解质锂盐和有机溶剂组成。其中电解质锂盐采用可离解的锂盐，例如可以选自六氟磷酸锂（LiPF6）、高氯酸锂（LiClO4）、四氟硼酸锂（LiBF4）中的任意一种，有机溶剂选自碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸二乙酯（DEC）、碳酸亚乙烯酯（VC ）中的至少一种。优选情况下，所述电解液中电解质锂盐的浓度为0.8~1.5mol/L。
采用本发明提供的聚合物膜的凝胶聚合物电解质，其离子电导率高、安全性大大提高。因此，本发明提供了一种聚合物锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极、隔膜和凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质位于正极和负极之间，所述凝胶聚合物电解质为本发明提供的凝胶聚合物电解质。本发明提供的聚合物锂离子电池，其离子电导率高、安全性大大提高、充放电性能良好、可抑制锂枝晶的生成、不漏液。
本发明还提供了所述聚合物锂离子电池的一种制备方法，包括先将聚合物膜、隔膜和聚合物膜以三层叠放的方式隔开正极和负极，然后整体层叠或卷绕成极芯，往极芯中注入电解液，封口后得到所述聚合物锂离子电池。
所述隔膜可采用PP隔膜、PE隔膜或PE/PP/PE三层隔膜。所所述正极、负极均为本领域技术人员所公知，此处不赘述。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例及对比例中所采用原料均通过商购得到，本发明没有特殊限定。
实施例1
将聚二氟乙烯和聚氧乙烯在60℃条件下干燥。称取1g聚二氟乙烯，加入至10mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一、透明、澄清的聚合物A1溶液，其浓度为0.1g/mL；称取2g聚氧乙烯，加入至10mL去离子水中，在70℃下加热搅拌至形成均匀的聚合物B1溶液，溶液浓度为0.2g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将聚合物A1溶液、聚合物B1溶液分别以0.8mL/h的流速输送至静电纺丝设备上内径均为0.8mm的两个喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，聚合物A1、聚合物B1的纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜F1。将该纺丝膜F1浸泡在去离子水中，除去聚合物B1（即聚氧乙烯），得到本实施例的聚合物，记为M1。
实施例2
将聚酰亚胺和聚乙烯醇在60℃条件下干燥。称取1.2g聚酰亚胺，加入至10mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一、透明、澄清的聚合物溶液A2，浓度为0.12g/mL；称取1.8g聚乙烯醇，加入至10mL去离子水中，在70℃下加热搅拌至形成均匀的聚合物溶液B2，溶液浓度为0.18g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将聚合物溶液A2、B2溶液分别以0.8mL/h的流速输送至静电纺丝设备上内径均为0.8mm的两个喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，聚合物A2、聚合物B2的纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜F2。将该纺丝膜F2浸泡在去离子水中，除去聚合物B2（即聚乙烯醇），得到本实施例的聚合物，记为M2。
实施例3
将聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮在60℃条件下干燥。称取1.4g聚丙烯腈，加入至10mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一、透明、澄清的聚合物A3溶液，其浓度为0.14g/mL；称取1.6g聚乙烯醇，加入至10mL去离子水中，在70℃下加热搅拌至形成均匀的聚合物B3溶液，溶液浓度为0.16g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将聚合物A3溶液、聚合物B3溶液分别以0.8mL/h的流速输送至静电纺丝设备上内径均为0.8mm的两个喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，聚合物A3、聚合物B3的纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜F3。将该纺丝膜F3浸泡在去离子水中，除去聚合物B3（即聚乙烯醇），得到本实施例的聚合物，记为M3。
实施例4
将聚苯乙烯和聚氧丙烯在60℃条件下干燥。称取1.6g聚苯乙烯，加入至10mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一、透明、澄清的聚合物A4溶液，其浓度为0.16g/mL；称取1.4g聚氧丙烯，加入至10mL去离子水中，在70℃下加热搅拌至形成均匀的聚合物B4溶液，溶液浓度为0.14g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将聚合物A4溶液、聚合物B4溶液分别以0.8mL/h的流速输送至静电纺丝设备上内径均为0.8mm的两个喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，聚合物A4、聚合物B4的纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜F4。将该纺丝膜F4浸泡在去离子水中，除去聚合物B4（即聚氧丙烯），得到本实施例的聚合物，记为M4。
实施例5
将环氧树脂和聚氧乙烯在60℃条件下干燥。称取2g环氧树脂，加入至10mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一、透明、澄清的聚合物A5溶液，其浓度为0.2g/mL；称取1g聚氧乙烯，加入至10mL去离子水中，在70℃下加热搅拌至形成均匀的聚合物B5溶液，溶液浓度为0.1g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将聚合物A5溶液、聚合物B5溶液分别以0.8mL/h的流速输送至静电纺丝设备上内径均为0.8mm的两个喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，聚合物A5、聚合物B5的纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜F5。将该纺丝膜F5浸泡在去离子水中，除去聚合物B5（即聚氧乙烯），得到本实施例的聚合物，记为M5。
对比例1
将聚二氟乙烯和聚氧乙烯在60℃条件下干燥。称取1g聚二氟乙烯和2g聚氧乙烯，加入至20mL N,N-二甲基乙酰胺中，在70℃下加热搅拌至形成均一的混合聚合物溶液，浓度为0.15g/mL；
在室温25℃，相对湿度52%环境下，将该混合聚合物溶液以0.8mL/h流速输送至静电纺丝设备上内径为0.8mm的喷头，并在10KV的高压电场中进行静电纺丝，纺丝条件包括：接收距离为13cm，喷头移动速度为5.5mm/s，接收器的转速为500rpm。待接收器表面溶剂挥发后，混合聚合物纺丝纤维在接收器上沉积，形成纺丝膜DF1。将该纺丝膜DF1浸泡在去离子水中，除去组份聚氧乙烯，得到本对比例的聚合物，记为DM1。
 性能测试
1、表面形貌观察：
采用扫描电子显微镜（SEM，JEOL，JSM-7600FE）观察纺丝膜F1和聚合物膜M1表面的微观形貌。
由图1和图2可知，本发明采用双通道同时静电纺丝法得到的纺丝膜F1中两种聚合物纤维丝交替叠加，如图1所示；而在溶于去离子水中之后，其中的聚合物B1（即聚氧乙烯）抽离去除，得到具有孔隙率更大的聚合物膜M1，如图2所示。
2、力学性能测试：
对聚合物膜M1-M5和DM1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表1所示。
3、孔隙率测试：
对聚合物膜M1-M5和DM1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。测试结果如表1表示。
4、吸液率测试：
将聚合物膜M1-M5和DM1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J1-J5和DJ1，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。测试结果如表1表示。
8、电导率测试：
将聚合物膜M1-M5和DM1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J1-J5和DJ1，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J1-J5和DJ1的电导率如表1所示。   
表1
Figure 2012104898240100002DEST_PATH_IMAGE001
。
从上表1的测试结果可以看出，本发明提供的聚合物膜的力学强度高（断裂强度高达12.6MPa以上，断裂伸长率高达185%以上）、孔隙率高达80%以上，吸液率高达520%以上，说明本发明提供的聚合物膜与电解液的相容性非常好，采用该聚合物膜的凝胶聚合物电解质的电导率高达1.2mS/cm以上，明显优于对比例的样品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种聚合物膜，其特征在于，所述聚合物膜由以下步骤制备得到：
S1、将两种不同的聚合物A、聚合物B分别配制成溶液，然后通过双通道同时静电纺丝，得到纺丝膜F；其中聚合物A选自聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、环氧树脂、聚二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，聚合物B选自聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯中的任意一种；
S2、将纺丝膜F浸泡于选择性溶剂中，除去纺丝膜F中的聚合物B，得到所述聚合物膜；所述选择性溶剂为能溶解聚合物B、而微溶或不溶解聚合物A的溶剂。
2.根据权利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步骤S1中，配制聚合物A的溶液采用的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、乙烯吡咯烷酮、丙酮、乙醇、氯仿，配制聚合物B的溶液采用的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、去离子水。
3.根据权利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步骤S1中，双通道同时静电纺丝时两个喷头的内径均为0.2~1mm，两个喷头内聚合物溶液的流速均为0.6-2.0mL/h。
4.根据权利要求1或3所述的聚合物膜，其特征在于，步骤S1中，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300-600 rpm。
5.根据权利要求1或3所述的聚合物膜，其特征在于，步骤S1中，静电纺丝的时间为3-6h，纺丝膜F的厚度为80-150μm。
6.根据权利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，步骤S2中，所述选择性溶剂为去离子水。
7.一种凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质由聚合物膜吸收电解液后溶胀形成，其特征在于，所述聚合物膜为权利要求1-6任一项所述的聚合物膜。
8.根据权利要求7所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述电解液由电解质锂盐和有机溶剂组成；其中电解质锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的任意一种，有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯、碳酸亚乙烯酯中的至少一种；所述电解液中，电解质锂盐的浓度为0.8~1.5mol/L。
9.一种聚合物锂电池，该聚合物锂电池包括正极、负极、隔膜和凝胶聚合物电解质，所述凝胶聚合物电解质位于正极和负极之间，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质为权利要求7或8中任意一项所述的凝胶聚合物电解质。
10.权利要求9所述的聚合物锂电池的制备方法，其特征在于，包括先将聚合物膜、隔膜和聚合物膜以三层叠放的方式隔开正极和负极，然后整体层叠或卷绕成极芯，往极芯中注入电解液，封口后得到所述聚合物锂电池。
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