凝膠型固體聚合物電解質及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種凝膠型固體聚合物電解質及其應用，它由以下按重量百分比計的組分組成：2-羥基乙基甲基丙烯酸酯10%～20%；N,N’-二甲基丙烯酰胺1%～3%；γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷1%～3%；甲叉雙丙烯酰胺0.5%～1%；KCl水溶液24%～65%；甘油20%～40%；親水性氣相二氧化硅1%～5%；四乙基乙二胺0.05%～2%；過硫酸銨0.05%～2%。所述的KCl水溶液濃度為3mol/L。由于在聚合物電解質體系中加入了γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、親水性氣相納米二氧化硅以及甘油，因此具有高度的穩(wěn)定性，不易被污染并且可以適用于有機溶劑中的測試。
【專利說明】凝膠型固體聚合物電解質及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種凝膠型固體聚合物電解質，具備為一種參比電極中凝膠型固體聚合物電解質，以及其在參比電極中的應用。
【背景技術】
[0002]目前已經有很多半電池被用于電化學測量領域中，比如電位測量法和電流測量法。特別是這些半電池可以與電位或電流傳感器相結合從而制備成參比電極，而在這些參比電極中，能否產生恒定的基準電位尤為重要。目前，參比電極主要有兩種形式，一種是液體參比電解質，如KCl水溶液，這種電解質可以通過液接界與被測樣品相連從而構成回路。為了避免或者降低被測樣品和參比電解質之間的物質轉移，通常液接界被設計成多孔陶瓷砂芯，但是這種液多孔砂芯容易被樣品污染或者其孔容易被堵塞。另外一種參比電極不同于透析孔液接界參比電極，它沒有多孔砂芯，而是通過一個或者多個開口與待測樣品相連，因此可以避免堵塞問題。但是這種無砂芯參比電極不能使用傳統(tǒng)的液體電解質以及液體凝膠電解質，只能使用固體電解質來避免電解質的流失以及污染。
[0003]聚合物固體電解質是近幾年發(fā)展起來的一種處于固體狀態(tài)，卻能夠像液體一樣溶解并支持電解質并發(fā)生離子遷移現(xiàn)象的高分子材料。聚合物固體電解質具有壽命長、穩(wěn)定好、不易被污染以及粘彈性好等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)液體電解質存在的易被污染、易泄露以及壽命短等缺點，彌補了無機固體電解質電導率底、脆性差以及機械形變差的不足，符合無砂芯參比電極對電解質的 要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種參比電極中凝膠型固體聚合物電解質，以解決現(xiàn)有技術易流失、污染的問題。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)。
[0006]一種凝膠型固體聚合物電解質，由以下按重量百分比計的組分組成:
[0007]2-羥基乙基甲基丙烯酸酯10%~20% ；
[0008]N, N’ - 二甲基丙烯酰胺1%~3% ；
[0009]y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1%~3% ；
[0010]甲叉雙丙烯酰胺0.5%~1% ；
[0011 ]KCl 水溶液 24% ~65% ；
[0012]甘油20% ~40%;
[0013]親水性氣相二氧化硅1%~5% ；
[0014]四乙基乙二胺0.05%~2% ；
[0015]過硫酸銨0.05%~2%。
[0016]所述的KCl水溶液濃度為3mol/L。
[0017]本發(fā)明是以2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、N，N’_ 二甲基丙烯酰胺以及Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷為單體，以甲叉雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，用過硫酸銨和N，N, N’ N’ -四乙基乙二胺經過催化和加速聚合而成，其中加入了親水性氣相納米二氧化硅來改善聚合物的粘度以及吸附測試介質中的電極污染物，此外還加入丙三醇來改善該聚合物和有機溶劑的相容性。
[0018]一種使用上述凝膠型固體聚合物電解質的參比電極，它由凝膠型固體聚合物電解質、外參比銀絲(Ag/AgCl)以及單孔組成；在下端帶有單孔的外參比外殼中注入凝膠型固體聚合物電解質，插入外參比銀絲，于60°C條件下反應30min,密封組裝即得參比電極。
[0019]根據以上技術方案提出的凝膠型固體聚合物電解質，由于在聚合物電解質體系中加入了 Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、親水性氣相納米二氧化硅以及甘油，因此具有高度的穩(wěn)定性，不易被污染并且可以適用于有機溶劑中的測試。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0021]圖中:1、外參比外殼2、外參比銀絲3、單孔4、凝膠型固體聚合物電解質。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖與具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術特點。
[0023]表1:
[0024]組分凝膠I凝膠2凝膠3凝膠4凝膠5凝膠6凝膠7凝膠8
【權利要求】
1.一種凝膠型固體聚合物電解質，其特征在于:由以下按重量百分比計的組分組成: 2-羥基乙基甲基丙烯酸酯10%~20% ； N, N’ -二甲基丙烯酰胺1%~3% ； Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1%~3% ； 甲叉雙丙烯酰胺0.5%~1% ； KCl水溶液24%~65% ； 甘油20%~40% ； 親水性氣相二氧化硅1%~5% ； 四乙基乙二胺0.05%~2% ； 過硫酸銨0.05%~2%。
2.根據權利要求1所述的一種凝膠型固體聚合物電解質，其特征在于:所述的KCl水溶液濃度為3mol/L。
3.一種包含權利要求1所述凝膠型固體聚合物電解質的參比電極，其特征在于:它由凝膠型固體聚合物電解質、外參比銀絲(Ag/AgCl)以及單孔組成；在下端帶有單孔的外參比外殼中注入凝膠型固體聚合物電解質，插入銀絲，于60°C條件下反應30min，密封組裝即得參比電極。`
【文檔編號】C08K5/053GK103881019SQ201310071989
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權日:2012年12月19日
【發(fā)明者】王芳芳 申請人:上海雷磁傳感器科技有限公司, 上海儀電科學儀器股份有限公司