本發(fā)明屬于鋰離子電池制備領域，涉及一種鋰離子電池用聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）三明治結構多層凝膠聚合物電解質及其靜電紡絲制備法。

背景技術：

傳統(tǒng)的鋰離子電池使用的是液體電解質，存在容易泄露等不安全因素。凝膠聚合物電解質（gpe）是由聚合物、鋰鹽、有機溶劑等組成的凝膠體系，兼具液體電解質的高導電率和固體電解質的安全性，gpe膜被認為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ母咝阅茕囯x子電池用電解質材料，也是解決鋰離子電池安全性的重要途徑。

目前，已有研究對gpe的結構及性能進行了報道，通常用于制備gpe的聚合物包括聚氧化乙烯（peo）、聚丙烯腈（pan）、聚偏氟乙烯（pvdf）、pmma及它們之間的共混或共聚物。對于僅由一種聚合物制備的gpe難以同時滿足優(yōu)良力學性能、高導電率和低加工成本。pmma基的gpes因與電極材料相容性好、離子電導率高而被廣泛研究，但是pmma質脆、不易成膜，專利報道中多采用共混、共聚等方式對其進行改性，以提高力學性能。但是由于pmma本身化學結構的特點，與pmma具有良好相容性的聚合物力學強度均不夠高，導致采用共混或是共聚制備的pmma基凝膠聚合物電解質的力學強度不能夠較好地滿足實際使用要求。pet和pcl均為力學性能優(yōu)異、耐熱性和耐化學腐蝕性較好的聚酯類聚合物，經查詢，目前文獻中并無使用pet、pcl與pmma共混或者利用單體共聚以改善pmma力學性能來制備gpe的報道，因為pet和pcl與pmma的化學結構差異較大、相容性差，難以得到它們的復合體系。

目前對于不相容體系，可以采用同軸靜電紡絲的方法制備出電紡膜用于制備gpe，但是這種方法存在一個難點就是所用的溶劑能夠同時成為兩種不相容體系的良溶劑。因為聚合物在溶解時其溶解性能受化學結構和極性影響較大，一種聚合物的良溶劑可能會成為另一種聚合物的不良溶劑，當進行同軸靜電紡絲時，兩種不同溶劑溶解的聚合物混合后會產生聚合物沉淀，從而導致聚合物在噴絲嘴處發(fā)生凝結，阻塞噴絲口，無法進行紡絲成膜。而配制混合溶劑作為兩種聚合物的良溶劑，工藝過程又相對復雜，而且尋找出此種混合溶劑也比較困難，因此，通過同軸靜電紡絲的方法來制備pmma/pet或pmma/pcl不相容體系的聚合物膜用于制備gpe仍然存在不足。

國內外還報道了三明治結構的多層膜的制備方法，可以實現(xiàn)不相容體系聚合物膜的制備，而制備多層膜的方法也較多。中國專利cn105932204a公開了一種復合鋰離子電池隔膜及其制備方法，將無紡布侵入pmma聚合物混合溶液中，然后將無紡布從溶液中拿出去除溶劑后便制備得到復合鋰離子電池隔膜，該方法需要配制成分復雜的pmma聚合物混合溶液，過程中各組分含量難以始終保持精準控制，制備的復合膜的性能難以保證其均一性。中國專利cn105619991a公開了一種復合鋰離子電池隔膜材料及其制備方法，提及的電池隔膜材料為三層結構，其中，第一層和第三層為聚合物多孔薄膜，且該兩層聚合物多孔薄膜的相對側均附著有無機顆粒，中間層為浸漬聚合物粘合劑的無紡布，該方法制備過程較復雜，而且三層膜復合時還需要進行熱壓成型，高溫下復合膜的結構容易發(fā)生物理或化學，成膜性能較難控制。中國專利cn105924153a公開了一種三明治結構多層薄膜及其制備方法，該多層結構薄膜是kmgbst或bst薄與st薄膜交替組合而成，其方法是在pt/ti/sio2/si基片上交替旋涂kmgbst溶膠或st溶膠，再經干燥，熱解，預晶化熱處理后冷卻得到。該多層薄膜是由可溶性無機鹽配制的溶膠經交替旋涂制成，具有一定的介電性能，但其并不能用于制備gpe，而且該方法在制備薄膜時交替旋涂過程繁瑣，制備效率太低，不適合大規(guī)模生產。raghavan等（journalofpowersources,2010,195(18):6088-6094）對聚偏氟乙烯-六氟丙烯/聚丙烯腈（p（vdf-co-hfp）/pan）復合凝膠聚合物電解質進行了研究，p（vdf-co-hfp）與pan采用連續(xù)靜電紡絲的方法制備得到多層疊加混合膜，結構類似三明治結構，層與層之間具有較好的界面作用，該方法是通過向靜電紡絲儀注射器中連續(xù)加入兩種聚合物溶液，進行連續(xù)紡絲成膜，此過程可能會引起兩種聚合物溶液局部混合而產生分相分離，在膜的內部形成應力集中點，不利于力學性能的提高，該文獻中也未報到相關力學性能，可能正是力學性能不足的原因，此方法不利于進行工業(yè)化實際生產。

目前國內外還沒有相關文獻報道關于pmma與pet或pcl制備多層膜的研究，而采用制備多層膜的方式使得pet或pcl與pmma之間形成復合結構，將能夠克服pmma力學性能方面的不足，為制備兼具高離子電導率和高力學強度的pmma基gpe提供了途徑。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質及其制備方法，制備的電解質具有良好離子電導率的同時具備優(yōu)異的力學性能。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案是：一種鋰離子電池用三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治多層結構，層數(shù)為奇數(shù)、且至少為3層；凝膠聚合物電解質由a膜和b膜交替復合制成，其中a膜為聚甲基丙烯酸甲酯膜，b膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或聚己內酯膜；三明治多層結構的上下表層為a膜，b膜置于三明治多層結構的內層、與a膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于溶劑ⅰ中，于20-150℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌2-10h，得到a膜紡絲液；

（2）將pet或pcl溶解于溶劑ⅱ中，于20-150℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌2-10h，得到b膜紡絲液；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）依次重復步驟（4）和步驟（5），每一步噴出的絲均利用相鄰的上一步得到的接收板進行接收，得到由a膜和b膜交替復合制成的三明治結構多層凝膠聚合物復合膜；

（7）將步驟（6）得到的三明治結構多層凝膠聚合物復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構多層凝膠聚合物電解質。

所述步驟（1）得到的a膜紡絲液和步驟（2）得到的b膜紡絲液的濃度均為4%-35%。

所述步驟（1）中所用溶劑ⅰ為六氟異丙醇、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮中的一種或多種的混合物。

所述步驟（2）中所用溶劑ⅱ為六氟異丙醇、三氯甲烷、乙酸、乙酸乙酯、丙酮中的一種或多種的混合物。

所述靜電紡絲的工藝參數(shù)為：流速為0.2ml/h-2.0ml/h，電壓為10-40kv，接收板距離為6-40cm。

所述的鋰離子電池用三明治結構多層凝膠聚合物電解質的制備方法，所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于溶劑ⅰ中，于20-150℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌2-10h，得到a膜紡絲液；

（2）將pet或pcl溶解于溶劑ⅱ中，于20-150℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌2-10h，得到b膜紡絲液；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b四層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（7）得到的a/b/a/b/a五層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構五層凝膠聚合物電解質。

本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明制備的鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質的聚合物上表層和下表層均為與電解質相容性良好的pmma膜，內層為與pmma膜交替復合且具有較高力學強度的pet膜或pcl膜。本發(fā)明的pmma三明治結構多層聚合物膜不僅具有良好的電解質相容性同時具有優(yōu)良的力學性能，該聚合物膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化后得到三明治結構多層凝膠聚合物電解質，該凝膠聚合物電解質具有較高的離子電導率同時還具有較高的力學強度，其中pmma膜層賦予了凝膠聚合物電解質的高離子電導率，pet膜或pcl膜層賦予了凝膠聚合物電解質的高力學強度。另外，由于該多層聚合物電紡膜是由pmma和pet或pcl電紡纖維經接收板接收而成纖維膜，pmma層與pet或pcl層之間有纖維的穿插和纏結，使得pmma與pet層或pcl層之間的界面作用增強，克服了pmma與pet或是pcl之間相容性差的缺陷，而且本發(fā)明的鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質克服了pmma單層結構的凝膠聚合物電解質力學性能不足的缺點，擴大了pmma膜用于鋰離子電池領域的應用范圍，解決了普通凝膠聚合物電解質難以兼有高離子電導率和高力學強度的難題。

（2）本發(fā)明采用靜電紡絲法制備pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，采用一臺或兩臺靜電紡絲儀輪換靜電紡聚合物膜，采用一臺靜電紡絲儀時需輪換更換裝不同紡絲液的注射器針管進行靜電紡絲，制備出三明治結構多層聚合物膜；采用兩臺靜電紡絲儀輪換靜電紡聚合物膜時，其中一臺靜電紡絲儀紡制pmma膜，另一臺靜電紡絲儀紡制pet或pcl膜，兩臺靜電紡絲儀共用同一個銅網接收板，通過移動銅網接收板交替接收pmma膜和pet或pcl膜，從而制備出三明治結構多層聚合物膜；再將制備的聚合物膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化后得到三明治結構多層凝膠聚合物電解質，本發(fā)明制備方法簡單、易于實現(xiàn)工業(yè)化生產，克服了采用無紡布溶液侵入法、多層膜熱壓成型法、旋涂法等方法制備多層膜過程操作復雜、難控制、膜性能不均一等缺點，拓寬了現(xiàn)有靜電紡絲技術的應用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1得到的pmma三明治五層結構聚合物膜的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1得到的pmma三明治五層結構聚合物膜的數(shù)碼照片；

圖3為本發(fā)明實施例1得到的pmma三明治五層結構聚合物膜橫斷面sem照片。

具體實施方式

實施例1

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治五層結構，由pmma膜和pet膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治五層結構的上下表層，pet膜置于三明治五層結構的內層，與pmma膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma聚合物溶解于四氫呋喃（thf）中，于65℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌2h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為30%；

（2）將pet聚合物溶解于三氯甲烷中，于60℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌8h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為35%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b四層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（7）得到的a/b/a/b/a五層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構五層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為1.8ml/h，電壓為38kv，接收板距離為35cm。

該pmma三明治結構五層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

圖1是實施例1中制備得到的pmma膜/pet膜/pmma膜/pet膜/pmma膜三明治五層結構聚合物膜的結構示意圖，該聚合物膜由pmma膜和pet膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治五層結構的上下表層，pet膜置于三明治五層結構的內層，與pmma膜交替復合。

圖2是實施例1中制備得到的pmma膜/pet膜/pmma膜/pet膜/pmma膜三明治五層結構聚合物膜的數(shù)碼照片，從數(shù)碼照片中可以看到該聚合物膜共有五層，其中邊緣涂黑色的是兩層pet膜，與pet膜交替復合的是pmma膜，共有三層，該三明治五層結構聚合物膜同時兼具了pet膜和pmma膜的性能，具有良好的電解質相容性同時具有優(yōu)良的力學性能，該聚合物膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化后得到三明治結構多層凝膠聚合物電解質，該凝膠聚合物電解質具有較高的離子電導率同時還具有較高的力學強度，其中pmma膜層賦予了凝膠聚合物電解質的高離子電導率，pet膜層賦予了凝膠聚合物電解質的高力學強度。

圖3是實施例1中制備得到的pmma膜/pet膜/pmma膜/pet膜/pmma膜三明治五層結構聚合物膜橫斷面sem照片，從圖中可以看出，該三明治五層結構聚合物膜為多孔聚合物膜，在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化后得到三明治結構多層凝膠聚合物電解質，能夠實現(xiàn)鋰離子的通過。

實施例2

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治三層結構，由pmma膜和pet膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治三層結構的上下表層，pet膜置于三明治三層結構的中間層。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma聚合物溶解于六氟異丙醇中，于55℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌5h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為20%；

（2）將pet聚合物溶解于六氟異丙醇中，于50℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌6h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為20%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（5）得到的a/b/a三層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構三層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為0.5ml/h，電壓為20kv，接收板距離為18cm。

該pmma三明治結構三層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

實施例3

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治五層結構，由pmma膜和pcl膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治五層結構的上下表層，pcl膜置于三明治五層結構的內層，與pmma膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma聚合物溶解于丁酮溶劑中，于75℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌2h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為5%；

（2）將pcl聚合物溶解于丙酮中，于30℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌8h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為10%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b四層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（7）得到的a/b/a/b/a五層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構五層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為1.0ml/h，電壓為10kv，接收板距離為18cm。

該pmma三明治結構五層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

實施例4

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治七層結構，由pmma膜和pcl膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治七層結構的上下表層，pcl膜置于三明治七層結構的內層，與pmma膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于六氟異丙醇和四氫呋喃的混合溶劑中，其中六氟異丙醇和四氫呋喃按照體積比1:1混合配制，于20℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌2h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為4%；

（2）將pcl溶解于三氯甲烷和乙酸的混合溶劑中，其中三氯甲烷和乙酸按照體積比1:1混合配制，于80℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌8h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為4%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（7）得到的帶有a/b/a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a/b六層結構復合膜；

（9）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（8）中帶有a/b/a/b/a/b六層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a/b/a七層結構復合膜；

（10）將步驟（9）得到的a/b/a/b/a/b/a七層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構七層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為0.2ml/h，電壓為10kv，接收板距離為6cm。

該pmma三明治結構七層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

實施例5

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治五層結構，由pmma膜和pcl膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治五層結構的上下表層，pcl膜置于三明治五層結構的內層，與pmma膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于丙酮和丁酮的混合溶劑中，其中丙酮和丁酮按照體積比1:1混合配制，于70℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌5h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為15%；

（2）將pcl溶解于乙酸、乙酸乙酯和丙酮的混合溶劑中，其中乙酸、乙酸乙酯和丙酮按照體積比1:1:1混合配制，于20℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌2h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為15%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b四層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（7）得到的a/b/a/b/a五層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構五層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為1.5ml/h，電壓為25kv，接收板距離為20cm。

該pmma三明治結構五層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

實施例6

一種鋰離子電池用pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質為三明治五層結構，由pmma膜和pcl膜交替復合而成，其中pmma膜置于三明治五層結構的上下表層，pcl膜置于三明治五層結構的內層，與pmma膜交替復合。

所述凝膠聚合物電解質采用靜電紡絲法制備，具體步驟如下：

（1）將pmma溶解于二甲基甲酰胺（dmf）溶劑中，于150℃下回流攪拌至溶液澄清透明，之后在常溫下繼續(xù)攪拌10h，得到a膜紡絲液，a膜紡絲液的濃度為35%；

（2）將pcl溶解于乙酸溶劑中，于115℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌10h，得到b膜紡絲液，b膜紡絲液的濃度為35%；

（3）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到紡絲膜a膜；

（4）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（3）中帶有紡絲膜a膜的接收板進行接收，得到a/b兩層結構復合膜；

（5）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（4）中帶有a/b兩層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a三層結構復合膜；

（6）將步驟（2）得到的b膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（5）中帶有a/b/a三層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b四層結構復合膜；

（7）將步驟（1）得到的a膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，噴出的絲利用步驟（6）中帶有a/b/a/b四層結構復合膜的接收板進行接收，得到a/b/a/b/a五層結構復合膜；

（8）將步驟（7）得到的a/b/a/b/a五層結構復合膜在1mol/l的liclo4的pc電解液中活化，得到三明治結構五層凝膠聚合物電解質。

上述靜電紡絲的條件為：流速為2.0ml/h，電壓為40kv，接收板距離為40cm。

該pmma三明治結構五層凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

對比例1

一種鋰離子電池用凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質使用靜電紡絲法制備，聚合物采用pet。

具體步驟如下：

（1）將pet聚合物溶解于六氟異丙醇溶劑中，于30℃下回流攪拌至溶液澄清透明，再于常溫下攪拌5h，得到pet膜紡絲液，紡絲液的濃度為20%；

（2）將步驟（1）得到的pet膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到pet紡絲膜；

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

上述靜電紡絲的條件為：流速為0.5ml/h，電壓為20kv，接收板距離為18cm。

該pet凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

對比例2

一種鋰離子電池用凝膠聚合物電解質，所述凝膠聚合物電解質使用靜電紡絲法制備，聚合物采用pmma。

具體步驟如下：

（1）將pmma聚合物溶解于六氟異丙醇溶劑中，于40℃下攪拌至溶液澄清透明，之后繼續(xù)攪拌4h，得到pmma膜紡絲液，紡絲液的濃度為20%；

（2）將步驟（1）得到的pmma膜紡絲液裝入靜電紡絲儀中，進行靜電紡絲，在接收板上得到pmma紡絲膜；

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

上述靜電紡絲的條件為：流速為0.5ml/h，電壓為20kv，接收板距離為18cm。

該pmma凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度如表1所示。

表1是實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6、對比例1和對比例2中制備的凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度數(shù)據。通過對比可知，本發(fā)明制備的pmma三明治結構多層凝膠聚合物電解質具有較好的離子電導率和膜拉伸強度。

表1凝膠聚合物電解質的離子電導率和膜拉伸強度