1.一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)按摩尔比称取对甲基苯磺酰胺和氢氧化钠于适量的水中,加热溶解形成溶液,取对甲基苯磺酰胺摩尔含量一半的对甲基苯磺酰氯缓慢加入上述溶液中反应,反应完成后将反应液冷却至室温,调节反应液pH值为中性,待完全析出固体;
(2)将析出的固体过滤,调节滤液pH值为强酸性形成白色沉淀,抽滤得到粗产物,将粗产物洗净后干燥重结晶得到4,4’-二甲基双苯磺酰亚胺,并将得到的4,4’-二甲基双苯磺酰亚胺真空干燥;
(3)取等摩尔量真空干燥后的4,4’-二甲基双苯磺酰亚胺与氢氧化钾溶于适量的水中,在加热条件下缓慢加入2.5倍上述摩尔量的高锰酸钾固体搅拌反应,反应完成后静置,抽滤得滤液,调节滤液pH值为强酸性析出固体,然后过滤得到析出的固体,并置于烘箱中干燥后重结晶得到纯的4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺;
(4)酸化上述得到的4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺,取与4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺等摩尔量的氢氧化锂与酸化后的4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺反应,反应完成后加入丙酮析出固体,过滤,干燥后得4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺锂;
(5)取等摩尔量的上述4,4’-二羧基双苯磺酰亚胺锂及二氨单体在N-甲基吡咯烷酮、吡啶、三苯基氧膦和氯化锂的混合溶剂中进行聚合反应,反应结束后将反应液冷却后倒入甲醇中,将析出物过滤,用甲醇和水洗涤,干燥后得到聚双磺酰亚胺锂基单离子传导聚合物电解质;
(6)按比例取上述聚双磺酰亚胺锂基单离子传导聚合物电解质和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶于有机溶剂中,得到静电纺丝液;
(7)将上述得到的静电纺丝液放入高压静电纺丝装置贮液槽中,设置纺丝参数,启动静电纺丝仪器,纺丝结束后得到用于锂离子电池的单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜。
2.根据权利要求1所述的一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,步骤(5)中,所述二氨单体的组成为芳香族、脂肪族、芳香族/脂肪族共混或含杂原子化合物。
3.根据权利要求1所述的一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,步骤(5)中,所述聚双磺酰亚胺锂基单离子传导聚合物电解质为线性或三维网格结构。
4.根据权利要求1所述的一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,步骤(6)中,所述聚双磺酰亚胺锂基单离子传导聚合物电解质和PVDF-HFP的质量比为3:1~1:3。
5.根据权利要求1所述的一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,步骤(6)中,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮中的一种单一溶剂,或者上述溶剂与低沸点溶剂氯仿或丙酮按照一定比例配制的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法,其特征是,步骤(7)中,所述纺丝参数为:纺丝液浓度为10-25wt%,纺丝电压为10-
25kV,溶液流速为1-20μL/min,接收距离为8-15cm。