本技术提供一种制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，包括步骤：(1)PVB溶液的配制；(2)改性PVB预聚体的合成；(3)改性PVB聚合物溶液的合成；(4)改性PVB聚合物电解质膜的制备；本技术通过醇类或胺类物质与羟基进行反应，形成网状高分子聚合物，因此，可以提高PVB 聚合物电解质膜的热稳定性和机械强度；本技术制得的PVB聚合物电解质膜比现在普遍应用的有机液体电解质相比，具有更高的安全性，与现在常用的聚合物基材相比，又具有更宽的电化学窗口和良好的相容性。 权利要求书
1.一种制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)PVB溶液的配制：在惰性气体保护下，将PVB、NMP按照质量比1：(8～18)搅拌，得到澄清透明的溶液；
(2)改性PVB预聚体的合成：在上述PVB溶液中，在冰浴条件下，加入与PVB摩尔比1：(1～3)的异氰酸酯，加热到40～90℃，反应0.5～3h，得到混合均匀的预聚物粘液；
(3)改性PVB聚合物溶液的合成：将上述所得PVB预聚物粘液在惰性气体保护下，加入与PVB 摩尔比为1:(1～3)的多元醇或多元胺，35～60℃下干燥8～12h，得到改性的PVB聚合物溶液；
(4)改性PVB聚合物电解质膜的制备：将所述改性PVB聚合物溶液流延成膜，50℃下真空干燥24h，即得
改性PVB聚合物电解质膜。
2.根据权利要求1所述的制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PADI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、1,5-萘二异氰酸酯NDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、间二亚甲基二异氰酸酯XDI、对苯二异氰酸酯PPDI、二甲基联苯二异氰酸酯TODI、三苯基甲烷三异氰酸酯TTI、硫代磷酸三苯基异氰酸酯TPTI。
3.根据权利要求1所述的制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，冰浴条件为<10℃。
4.根据权利要求1所述的制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，多元醇类选自1,4-丁二醇BDO、乙二醇、丙三醇、二乙二醇、l,4-环己醇、新戊二醇。
5.根据权利要求1所述的制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，多元胺选自乙二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷MOCA,、二乙基甲苯二胺DETDA、3,5-二甲硫基甲苯二胺DMTDA或DADMT。
技术说明书
制备改性PVB聚合物电解质膜的方法
技术领域
本技术涉及电化学领域，尤其涉及制备改性PVB(聚乙烯醇缩丁醛)聚合物电解质膜的方法。
背景技术
锂离子电池由于具有能量密度高、动力特性好、循环寿命长等优点而被广泛应用于手机、军事以及现在受到广泛关注的电动汽车领域。锂电池中易挥发、易燃、易爆的有机电解液，是影响锂离子电池安全的主要因素。以聚合物电解质取代传统锂离子电池中液态电解质的固态锂离子电池因具有安全性能高、能量密度大、工作温度区间广等优点而成为锂离子电池领域的研究热点。而且，聚合物电解质可以有效防止锂枝晶的生成，从而消除了电池内部短路的隐患。聚合物电解质也具有良好的机械性能，可做成任意形状和尺寸的电池，为柔性超薄电池的发展提供了条件。可用于聚合物电解质的聚合物种类大体可分为聚氧化乙烯(PEO)系、聚偏氟乙烯(PVDF)系、聚丙烯腈(PAN)系、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系、聚乙烯基(PE)系和PVB系。其中，PVB有很多优良特性，如耐低温、耐光、耐湿度变化、耐腐蚀，并且成本低、来源丰富、弹性好等。YawenLi等以PEG为增塑剂，PVB/LiClO4制备全固态聚合物电解质膜，离子电导率达到10-6S/cm。但PVB也存在在高温下容易熔化即热稳定性差，力学强度较差等缺陷，且PVB会吸收少量氧气而缓慢的溶解在LiPF6基的电解液中，而这种不稳定性可能会造成锂电池的短路。因此， 要将PVB作为聚合物电解质膜，必须对其进行改性。本技术通过化学交联改性PVB来提高其机械性能和热力学稳定性，并制备PVB聚合物电解质膜。
技术内容
本技术的目的在于解决应用在锂离子电池聚合物电解质膜上存在的问题和不足，提供了一种改性PVB聚合物电解质膜的制备方法。
为实现上述技术目的，本技术提供一种制备改性PVB聚合物电解质膜的方法，包括如下步骤：
(1)PVB溶液的配制：在惰性气体保护下，将PVB、NMP按照质量比1：(8～18)搅拌，得到澄
清透明的溶液；
(2)改性PVB预聚体的合成：在上述PVB溶液中，在冰浴条件下，加入与PVB摩尔比1：(1～3)的异氰酸酯，加热到40～90℃，反应0.5～3h，得到混合均匀的预聚物粘液；
(3)改性PVB聚合物溶液的合成：将上述所得PVB预聚物粘液在惰性气体保护下，加入与PVB 摩尔比为1:(1～3)的多元醇或多元胺，35～60℃下干燥8～12h，得到改性的PVB聚合物溶液；
(4)改性PVB聚合物电解质膜的制备：将所述改性PVB聚合物溶液流延成膜，50℃下真空干燥24h，即得改性PVB聚合物电解质膜。
作为优选方式，在所述步骤(2)中，异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PADI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、1,5-萘二异氰酸酯NDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、间二亚甲基二异氰酸酯XDI、对苯二异氰酸酯PPDI、二甲基联苯二异氰酸酯TODI、三苯基甲烷三异氰酸酯TTI、硫代磷酸三苯基异氰酸酯TPTI。
作为优选方式，所述步骤(2)中，冰浴条件为<10℃。
作为优选方式，所述步骤(3)中，多元醇类选自1,4-丁二醇BDO、乙二醇、丙三醇、二乙二醇、l,4-环己醇、新戊二醇。
作为优选方式，所述步骤(3)中，多元胺选自乙二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷MOCA,、二乙基甲苯二胺DETDA、3,5-二甲硫基甲苯二胺DMTDA或DADMT。
本技术通过异氰酸根与PVB中的羟基反应，再利用二醇或二胺类物质作为交联剂，在50～80℃下与剩余的羟基进行反应，形成网状高分子聚合物，因此，提高了PVB聚合物电解质膜的热稳定性和机械强度。
本技术所制备的改性PVB凝胶聚合物电解质膜的优点在于：1、本技术通过醇类或胺类物质与羟基进行
反应，形成网状高分子聚合物，因此，可以提高PVB聚合物电解质膜的热稳定性
和机械强度；2、本技术制得的PVB聚合物电解质膜比现在普遍应用的有机液体电解质相比，具有更高的安全性，与现在常用的聚合物基材相比，又具有更宽的电化学窗口和良好的相容性。
附图说明
图1是现有的PVB溶入NMP后流延所得PVB膜的SEM图；
图2是现有的PVB/NMP溶液浸入水中所得的多孔聚合物电解质膜SEM图；
图3是本技术的改性PVB/NMP溶液浸入水中所得的多孔聚合物电解质膜SEM图；
图4是现有的PVB和本技术的改性PVB的FTIR对比图。
图5是现有的PVB和本技术的改性PVB的Tg对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中
的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。
从图2和图3中可以看出，改性后的PVB所得的电解质膜孔径更大，更均匀，这些均有利于提高对液体电解质的负荷量。
图4是现有的PVB和本技术的改性PVB的FTIR对比图。
图4FTIR图分析结果如下表：
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