CN113035585B - 一种凝胶聚合物电解质的制备方法和超级电容器应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于储能领域,涉及一种全固态超级电容器的凝胶聚合物电解质的制备方法和用途。将丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)添加到溶剂中,加入阻燃剂、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI),添加引发剂,在50‑80℃下聚合10‑14小时,制备了阻燃凝胶聚合物电解质。凝胶电解质在20℃时具有4mS cm‑1的良好离子电导率和良好的阻燃能力。在~28KPa的最大应力和~305%的最大应变的范围内调节凝胶电解质的机械强度。基于凝胶的SC具有良好的低温耐受性,并且可以在‑20℃至60℃的温度范围内正常工作。凝胶电解质的多重优点扩展了其在离子导体和能量存储设备中的应用,解决了传统的液体电解质由于易挥发,易燃且易于泄漏等缺点。
Description
技术领域
本发明属于储能领域,涉及一种全固态超级电容器的凝胶聚合物电解质的制备方法和用途。尤其是涉及一种用于全固态超级电容器的阻燃,高导电性和耐低温凝胶聚合物电解质的制备方法和用途。
背景技术
随着电动汽车和便携式可穿戴电子设备的飞速发展,对锂离子电池和超级电容器之类的能量存储设备的需求正在增长。电解质作为储能装置的重要组成部分,引起了极大的关注。当前,储能装置中使用的大多数电解质是有机液体(有机酯或醚)和锂盐的组合。有机液体最常见的选择之一是碳酸亚乙酯和线性碳酸酯(碳酸二乙酯或碳酸二甲酯)的混合物。然而,当储能设备过充或发生短路时,液态电解质较差的热稳定性,易燃性和容易泄漏的缺点会使该设备遭受安全风险,例如燃烧和爆炸。
固态聚合物电解质与液态电解质相比不易燃,崔等[J.Wan,J.Xie,X.Kong,Z.Liu,F.Shi, A.Pei,H.Chen,W.Chen,J.Chen,X.Zhang,L.Zong,J.Wang,L.Chen,J.Qin,Y.Cui,Nat. Nanotechnol.14(2019)705–711]报道了通过将聚环氧乙烷/双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂电解质填充到不易燃的多孔聚酰亚胺膜中而制成的聚合物电解质,该膜在30℃下的电导率为 2.3×10-4S cm-1,具有良好的阻燃性。但是,固态聚合物电解质在室温下(~10-4-10-6S cm-1) 具有较低的离子电导率并且与电极的界面接触不良,这限制了其实际应用。
作为一种折中策略,凝胶聚合物电解质由于其高离子电导率和良好的机械性能而被认为是液体电解质最有希望的替代品。但是,在零下温度下,水凝胶电解质不可避免发生水的结冰而导致电导率急剧下降,从而无法使用水凝胶电解质。而有机溶剂制成的凝胶聚合物电解质会有燃烧风险。人们尝试以离子液体为溶剂,合成含硼凝胶聚合物电解质,或者使用不易燃的磷酸三乙酯作为溶剂的聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯基凝胶聚合物电解质。但是,离子液体相对昂贵,有机磷酸酯溶剂的引入将导致聚合物电解质的电导率降低。另外,有机磷酸盐倾向于在石墨阳极的表面上形成不稳定的固体-电解质-中间相膜,这会导致在第一次充电过程中石墨剥落和连续的电解质分解。
因此,现有技术的电解质,无法在保证高离子电导率和良好的机械性能的前提下,消除易挥发易燃且易于泄漏的风险,或者实现成本可控。
发明内容
为了解决传统的液体电解质由于易挥发,易燃且易于泄漏等缺点,使得储能装置在过充和短路的情况下不会发生燃烧和爆炸的问题,本发明提供一种阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,利用阻燃剂(DOPO)的活性P-H键接枝到聚合物链上,制备了阻燃凝胶聚合物电解质。在进行性能测试是,我们吃惊的发现,该凝胶聚合物电解质具有良好离子电导率、良好的阻燃能力、良好的低温耐受性、可调节的机械强度等多重优点,扩展了其在离子导体和能量存储设备中的应用。
本发明提供一种阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,包括下列步骤:
1)将丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)添加到溶剂中。
2)在搅拌下将阻燃剂、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)加入到步骤1)形成的溶液中。
3)在添加引发剂之后,将溶液转移至模具中。在50-80℃下聚合10-14小时之后,获得了所得的凝胶聚合物电解质。
优选的,步骤1)中,所述溶剂为有机溶剂;更优选的,所述溶剂为DMF、乙腈或DMSO。溶剂用量为在50%-75%,重量比;单体与溶剂的总重为基准,溶剂占总重量的50-75%。溶剂的用量对导电率影响比较大。
优选的,步骤1)中,HFBA和HEMA的摩尔比大于2:1;其比值可以很高甚至接近无穷大,比如HFBA和HEMA的摩尔比1:0的情况;更优选的,HFBA和HEMA的摩尔比为(2~10):1;更优选的,HFBA和HEMA摩尔比为4~10:1(包括4:1、6:1、8:1、10:1 及其任意两者组成的范围)。更优选的,HFBA和HEMA的摩尔比为8:1。
优选的,步骤2)中,LiTFSI浓度为0.5~3mol L-1。更优选的,LiTFSI浓度为1~2.5mol L-1。更优选的,LiTFSI浓度为1~2mol L-1。
优选的,步骤2)中,所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化(DOPO),阻燃剂的加入量为单体总质量的1-3重量%;优选的,阻燃剂的加入量为单体的总质量为1.5 重量%。HFBA和HEMA的总质量为单体总质量。
优选的,步骤2)中,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)的加入量为单体总质量的1.5Wt%重量%;聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)起到的作用是提供力学性能和双(三氟甲磺酰基) 酰亚胺锂(LiTFSI)起到的作用是提供导电离子。
优选的,步骤2)中,双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)的加入量是按照所需浓度的LiTFSI/DMF(0-3mol L-1)添加的。
优选的,步骤3)中,所引发剂为2,2-偶氮二异丁腈(AIBN),引发剂的加入量为单体的总质量为1-3%;优选的,引发剂的加入量为单体的总质量为2%。
本发明还提供上述方法制备的阻燃凝胶聚合物电解质。
我们将DOPO引入聚合物链中来制造了一系列阻燃凝胶聚合物电解质,所得凝胶电解质具有良好的电导率(在20℃下为4mS cm-1)和良好的阻燃性。凝胶电解质的机械强度可以通过改变单体比例和盐浓度来调节。机械强度随着HEMA含量的增加逐渐提高,随着锂盐浓度的增加逐渐提高。凝胶电解质组装的SC在8000次循环后仍保持76%的比重电容,并具有良好的柔韧性和稳定性,弯折循环500次后比容量仍可以保持100%,电解质组装的 SC在8000次循环后仍保持76%的比电容。组装好的凝胶电解质SC具有良好的低温耐受性,并且可以在-20~60℃的温度下工作,在-20~60℃范围内凝胶聚合物电解质没有出现表面形态上的改变,在-20~60℃范围内仍可以保持一个较高的导电率,并且组装成SC后可以正常充放电。凝胶电解质的应用范围将进一步扩大到阻燃、低温等各种场合,使得制得的超级电容器可以在各种工况下使用,拓展了超级电容器的适用范围。
本发明还提供上述方法制备的阻燃凝胶聚合物电解质的应用,用于制造超级电容器。本发明至少还具有如下有益效果:
1、我们通过使用活性P-H键将阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化(DOPO)引入聚合物链中,制备了具有高导电性和良好阻燃性能的凝胶聚合物电解质。在双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)和DOPO的存在下,通过丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的共聚合反应制备了新型阻燃凝胶聚合物电解质(图1)。合成的凝胶聚合物电解质具有良好的机械性能(最大应力~28KPa,最大应变~305%),良好的导电性(在20℃下为4mS cm-1)和良好的阻燃能力。
2、凝胶电解质在20℃时具有4mScm-1的良好离子电导率,并且具有良好的阻燃能力。通过改变单体的摩尔比和盐浓度,可以在~28KPa的最大应力和~305%的最大应变的范围内调节凝胶电解质的机械强度。
附图说明
图1为凝胶聚合物电解质的制备示意图。
图2为20℃下不同单体比例和不同盐浓度的凝胶聚合物电解质的离子电导率。
图3为不同盐浓度的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的应力-应变曲线。
图4为不同盐浓度的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的频率扫描曲线。
图5为2mol L-1的盐浓度下不同凝胶聚合物电解质的应力-应变曲线。
图6为DOPO和聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的拉曼光谱。
图7为液体电解质(仅LiTFSI溶解在DMF中),不含DOPO的聚(HFBA8-co-HEMA1) 电解质和聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的TGA曲线。
图8为电极和电解质之间界面的SEM和EDX光谱图像。
图9为不含DOPO电解质的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质和聚(HFBA8-co-HEMA1) 电解质的燃烧测试。
图10为聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质在25℃和-50℃拉伸和扭曲下的照片。
图11为聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质在-40℃~65℃的温度范围内的离子电导率。
图12为聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的应变扫描曲线。
图13为盐浓度分别为0、1、2、3mol L-1的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的F 1s光谱。
图14为为盐浓度分别为0、1、2、3mol L-1的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的C 1s XPS光谱。
图15为在600-800cm-1范围内具有不同盐浓度的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的拉曼光谱。
具体实施方式
以下实施例时对本发明的进一步说明,但本发明并不局限于此。
实验材料
丙烯酸六氟丁酯(HFBA)购自哈尔滨雪佳氟硅化工有限公司。甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲10(氧化)(DOPO),聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA, Mn=1000),2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)购买自阿拉丁。N,N-二甲基甲酰胺(DMF)购自国药集团。活性炭(YP-50F)由日本Kuraray提供。乙炔黑购自合肥科晶。聚偏二氟乙烯(PVDF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)购自麦克林,碳布则购自台湾碳能。
机械测试
使用通用测试机(Hensgrand,WDW-02,中国)测试拉伸测量。在100mm min-1的拉伸速度下测试宽度为1cm,厚度为1mm的凝胶聚合物电解质。拉伸应力的计算公式为σ=F/S,其中F为拉伸力,S为横截面积。拉伸应变(ε)定义为ε=(l-l0)/l0×100%,l0是原始长度, l是拉伸后的长度。
使用具有25mm直径平板的ARES-G2流变仪在25℃下进行流变学测试。线性粘弹性区域通过动态应变扫描在10rad s-1的剪切速率确定,范围为0.1-100%。以0.1-100rad s-1的剪切速率在1%应变下进行频率扫描。
导电性测试
电阻是将凝胶聚合物电解质夹在两个不锈钢之间,利用电化学工作站CHI 760E(上海晨华有限公司)在-40~65℃的温度范围内,在0.1~1M Hz的频率范围内并通过信号检测得到的,振幅为5mV。在测量之前,首先将样品在一定温度下稳定30分钟。离子电导率(σ) 计算为σ=L/RS,其中R为电阻,S为凝胶聚合物电解质的横截面积,L为凝胶聚合物电解质的厚度。
表征
用红外光谱仪(Shimadzu Affinity-1S,日本)在4000-400cm-1范围内测量傅里叶变换红外光谱(FTIR)。用激光共聚焦拉曼光谱仪(RenishawinVia)检测拉曼光谱。X射线光电子能谱(XPS)测量是在ESCALAB 250(Thermo Fisher Scientific,美国)上使用单色Al-KαX 射线源在100W下进行的。热重分析(TGA)在SDT Q600(美国TA)上进行)在N2气氛中以10℃min-1的加热速率进行。通过扫描电子显微镜(Hitachi Regulus 8220)获得扫描电子显微镜(SEM)图像。通过能量光谱仪(Xflash 6160)获得能量散射X射线光谱(EDX)。
通过X射线光电子能谱(XPS)详细研究了聚合物链与盐之间的相互作用。如图13所示,当不引入锂盐时,在686.9、687.6和688.4eV有三个明显的F1s峰分别归属于-CF、 CF2和-CF3。在加入浓度为2mol L-1的锂盐后,这些峰分别向高能级移动了1.4、1.5和1.6 eV(F1s峰分别处于688.3、689.1、690eV)这表明LiTFSI已完全溶解在聚合物基质中。然而,当锂盐浓度从2mol L-1增加到3mol L-1时,分配给-CF,-CF2和-CF3的峰分别向低结合能级移动了0.7、0.6、0.7eV(F 1s峰分别处于687.6、688.5、689.3eV),表明添加过多的锂盐改变了配位环境。C 1s光谱也显示出相似的结果。随着盐浓度从0mol L-1增加到2mol L-1,归属于-CF2,-CF3的C1s光谱分别从290.5、293eV移动到到290.9、293.4eV。盐浓度进一步增加到3mol L-1,归属于-CF2和-CF3的峰向低结合能级移动了0.5、0.7eV,这表明-CF2和-CF3在高和低盐浓度下的环境是不同的(图14)。得到的凝胶聚合物电解质,归属于-CF、 CF2和-CF3的F 1s峰分别处于688.3、689.1、690eV和归属于-CF2,-CF3C 1s峰分别位于 290.9、293.4eV时,电解质的综合性能最好。
通常,Li+可以被DMF分子溶剂化形成[Li(DMF)4]+的络合物形式。如图15所示,随着锂盐浓度的增加,游离DMF分子的峰(663cm-1)逐渐消失,而溶剂化DMF的峰(676cm-1) 逐渐增加。
实施例1凝胶聚合物电解质的制备
将HFBA(丙烯酸六氟丁酯)和HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)按照摩尔比6:1的比例添加到DMF溶剂中(单体和溶剂的质量比为4:6)。然后,在搅拌下将相对于单体的总质量为 1重量%的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化(DOPO),相对于单体的总质量为1.5重量%的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和2.5mol L-1的LiTFSI(4.306g)加入到上述溶液中。最后,在添加引发剂(相对于单体的总质量为2%的AIBN)之后,将溶液转移至模具中。在 60℃下聚合12小时之后,获得了所得的凝胶聚合物电解质(缩写为poly(HFBAx-co-HEMAy)。
实施例2-8凝胶聚合物电解质的制备
将具有不同摩尔比(1:0、10:1、8:1、6:1、4:1、2:1)的HFBA和HEMA添加到20mL的玻璃瓶中。溶剂用量最好在50%-75%之间。然后,在搅拌下将DOPO(相对于单体的总质量为1重量%),PEGDA(相对于单体的总质量为1.5重量%)和0~3mol L-1的LiTFSI 加入到上述溶液中。LiTFSI浓度分别控制在0.5、1、1.5、2、2.5、3mol L-1。最后,在添加引发剂(相对于单体的总质量为2%的AIBN)之后,将溶液转移至模具中。在50-80℃下聚合10-14小时之后,获得了所得的凝胶聚合物电解质(缩写为poly(HFBAx-co-HEMAy),其中x和y分别代表HFBA和HEMA的摩尔比。反应条件见表1。
表1凝胶聚合物电解质的制备参数
本发明的具体实施方式中,溶剂、阻燃剂、引发剂、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)以单体总质量为基准,均为重量百分比。HFBA和HEMA的总质量为单体总质量。双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)的加入量以溶剂摩尔质量为基准。
结果与讨论
在LiTFSI和DOPO存在下,通过HFBA和HEMA的一步无规共聚合成凝胶聚合物电解质(图1)。
如图2所示,研究了不同单体摩尔比和盐浓度对聚(HFBA-co-HEMA)电解质电导率的影响。在一定的盐浓度下,随着HFBA的摩尔比的增加,电导率逐渐增加,表明HFBA 含量的增加有利于提高电解质的电导率。另外,对于所有的电解质,无论单体的比例如何,电导率总是随盐浓度的提高先提高,然后降低,这与离子电导率与盐浓度成正比不同 [A.Munar,A.Andrio,R.Iserte,V.Compa,J.Non-Cryst.Solids 357(2011)3064-3069]。本发明得到的电解质,电导率为1.4~4mS cm-1。在2mol L-1的盐浓度下,聚(HFBA1-co-HEMA0)电解质在20℃时显示出最高的电导率4mScm-1,应力为13.5KPa,应变为289%。
盐的浓度不仅影响固体电解质的电导率,而且影响固体电解质的机械性能。通过固定单体比例为8:1,研究了不同盐浓度对聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的影响。如图3所示,应力-应变曲线表明,随着盐浓度从0.5mol L-1逐渐增加,凝胶聚合物电解质的应力从9.9KPa 逐渐增加到28.3KPa。相应地,应变从305%下降到232%。通过流变测量进一步研究了锂盐对聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质机械性能的影响。在动态应变扫描中,所有聚 (HFBA8-co-HEMA1)电解质均在10rad s-1的剪切速率和0.1-100%的应变下呈现平滑的直线,表明所有电解质在0.1-100%应变下均处于线性粘弹性区域(见图12)。
如图4所示,当不添加锂盐时,聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的损耗模量G”大于储能模量G',表明电解质为液态。添加锂盐后,聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的储能模量 G'大于损耗模量G”,表明该凝胶聚合物电解质具有固态行为。随着锂盐浓度的逐渐增加,凝胶聚合物电解质的机械性能逐渐增加。当盐浓度超过2mol L-1时,机械性能的提高将反过来阻碍锂离子在电解质中的传输。考虑到凝胶聚合物电解质不仅需要高离子电导率,而且还需要良好的机械性能,因此测量了所有电解质在盐浓度为2mol L-1下的应力-应变曲线(本文中的盐浓度均指LiTFSI浓度)。可以看出,随着HFBA含量的增加,电解质的应力从 24.7KPa降低到13.5KPa,相应的应变从217%升高到289%,表明HFBA含量的增加将逐渐降低电解质的模量(图5)。盐浓度范围为1~2.5mol L-1,HFBA比HEMA比例为4~10:1(包括4:1、6:1、8:1、10:1)可以取得比较好的效果。表2为盐浓度为2mol L-1下,不同 HFBA和HEMA摩尔比的性能比较。
表2
除了凝胶电解质的高导电性之外,使用凝胶电解质的能量存储装置的安全性已经成为最值得注意的问题之一。传统的有机液体电解质的易燃性和挥发性会在能量存储设备过充电和短路等条件下引起自燃和爆炸。在我们的工作中,通过将DOPO接枝到聚合物链上制备的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质具有很高的热稳定性和阻燃性能。如图6所示,拉曼光谱显示原始DOPO在1445cm-1处未显示任何峰。聚合反应后,在1445cm-1处出现P-C拉伸振动峰。同时,聚合后,P-H键在2400cm-1处的峰消失,表明DOPO已成功接枝到聚合物链上。凝胶聚合物电解质的热稳定性是一个要点,并通过热重分析(TGA)进行了研究。如图7所示,液体电解质表现出两步失重过程。首次失重(在100℃时约30%)是由于DMF溶剂的快速挥发(DMF的沸点:153℃),导致重量开始迅速下降。第二步失重过程发生在400℃左右,因为LiTFSI开始分解。聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质具有三步失重过程。第一个重量损失过程也是由于温度升高,凝胶聚合物电解质中DMF逐渐挥发所致。聚合物基质在约 300℃时开始分解。该阶段的重量损失低于没有DOPO的电解质的重量损失,这表明在添加 DOPO之后聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的热稳定性进一步提高。当将聚(HFBA8-co-HEMA1) 电解质应用到碳布电极上时,电解质紧密粘附在电极上,表明电解质与电极之间有良好的接触。氟和磷元素均匀分布在凝胶聚合物电解质中(图8),这为其良好的阻燃能力提供了保证。由电极和电解质之间界面的SEM和EDX光谱图像可以看出,电解质与电极接触良好,保证其电化学性能,氟元素和磷元素在电解质中分散均匀,为阻燃性提供保证。
通过燃烧实验进一步测试了凝胶聚合物电解质的阻燃性能。如图9所示,点燃后,不含 DOPO的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质开始迅速燃烧。相比之下,在添加DOPO后,聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质被火源点燃,离开火源后没有燃烧,表明其出色的阻燃能力。聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的阻燃剂有利于提高储能装置的安全性能。
更重要的是,我们的聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质可以在低温下保持良好的机械性能和柔韧性。如图10所示,室温下聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的原始长度约为2厘米。可以将其扭曲并拉伸至5厘米而不会断裂。在-50℃下放置24小时后,聚(HFBA8-co-HEMA1) 电解质的状态与室温相比没有变化,可以在-50℃的温度下进行很大幅度的拉伸和扭曲。这表明聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质可以在低温下保持稳定的机械性能和柔韧性,并有潜力在低温储能装置中使用。
在-40℃~65℃的范围内测试了聚(HFBA8-co-HEMA1)电解质的电导率(图11)。随着温度从-40℃升高到65℃,电导率从0.1mS cm-1增加到11mS cm-1,说明电解质的导电率是随着温度逐渐提高的。-20-65℃是可以正常工作的。
Claims (16)
1.一种阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,包括下列步骤:
1)将丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)添加到溶剂中;
2)在搅拌下将阻燃剂、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)加入到步骤1)形成的溶液中;
3)在添加引发剂之后,将溶液转移至模具中, 在50-80℃下聚合10-14小时之后,获得所述 凝胶聚合物电解质。
2.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述溶剂为有机溶剂;溶剂重量比为50%-75%。
3.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述溶剂为DMF、乙腈或DMSO。
4.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤1)中,HFBA和HEMA的摩尔比大于2:1。
5.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤1)中,HFBA和HEMA的摩尔比为(2~10):1。
6.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,HFBA和HEMA摩尔比为4~10:1。
7.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,LiTFSI浓度为0.5~3mol L-1。
8.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,LiTFSI浓度为1~2.5mol L-1。
9.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,LiTFSI浓度为1~2mol L-1。
10.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述阻燃剂为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化(DOPO),阻燃剂的加入量为单体总质量的1-3%。
11.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,阻燃剂的加入量为单体的总质量为1.5%。
12.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤2)中,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)的加入量为单体总质量的1.5%。
13.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所引发剂为2,2-偶氮二异丁腈(AIBN),引发剂的加入量为单体的总质量的1-3%。
14.如权利要求1所述的阻燃凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,步骤3)中,引发剂的加入量为单体的总质量的2%。
15.如权利要求1-14任一项所述的方法制备的阻燃凝胶聚合物电解质。
16.如权利要求15所述的阻燃凝胶聚合物电解质的应用,用于制造超级电容器。
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