[發明專利]一種聚合物凝膠電解質及其制備方法

無效

• 申請號: 201110165027.2
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102290246A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 宋春梅;王永光;趙丹;張亮;唐妙根;謝美然;梁晟斌;常飛;韓會景
• 申請（專利權）人: 華東師范大學;上海紫江噴鋁包裝材料有限公司
• 主分類號: H01G9/022
• 分類號: H01G9/022;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種聚合物凝膠電解質，其特征在于，所述聚合物凝膠電解質的結構由如下化學式(I)表示：

其中，M⁺代表Na⁺、K⁺或Li⁺；R₁代表CH₃或者H；R₂代表H或者CH₃、(CH₂)_m?CH₃，m代表1~3的整數；R₃代表CH₃或者H；R₄代表C₄H₉、CH₂CH₂OH或CH₂CH₂CH₂OH或C₇F₁₅。

2.一種如權利要求1所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，所述制備方法通過聚丙烯酸酯/聚乙二醇PA/PEG聚合物與氧化還原對碘化物/I₂混合，反應得到所述聚合物凝膠電解質。

3.如權利要求2所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

將丙烯酸酯類單體溶于溶劑中，將引發劑溶于溶劑中；向聚乙二醇、交聯劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺BIS和溶劑的混合物通入氮氣并升溫，再加入所述丙烯酸酯類單體和引發劑，反應得到的PA/PEG聚合物中PA?的結構如化學式(II)所示；

其中，x：y的個數比為（51~748）：10；R₁代表CH₃或者H；R₂代表H或者CH₃、(CH₂)_m?CH₃，m代表1~3的整數；R₃代表CH₃或者H；R₄代表C₄H₉、CH₂CH₂OH或CH₂CH₂CH₂OH或C₇F₁₅；

（2）將經過步驟（1）處理的PA/PEG聚合物加入到碘化物/I₂電解質溶液中，再加入電解質添加劑，在密封環境中于80-90℃加熱、攪拌，再冷卻至室溫得到如權利要求1所述的聚合物凝膠電解質；其中，所述碘化物/I₂電解質溶液是將碘化物、I₂和溶劑混合、攪拌之后得到。

4.如權利要求3所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中所述丙烯酸酯類單體是甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯BA?、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸氟代庚酯、甲基丙烯酸氟代庚酯等；所述溶劑是四氫呋喃THF、甲苯、乙酸乙酯；所述引發劑是偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰。

5.如權利要求5所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中甲基丙烯酸甲酯MMA或丙烯酸甲酯：丙烯酸丁酯BA或甲基丙烯酸羥乙酯、或丙烯酸羥丙酯、或丙烯酸氟代庚酯或甲基丙烯酸氟代庚酯等：交聯劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺BIS：引發劑：聚乙二醇：溶劑的質量比為1：（0.058~0.25）：（0~0.0025）：（0.005~0.024）：（0.5~0.6）：（2.3~9.5）。

6.如權利要求3所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中碘化物/I₂電解質溶液中碘化物：I₂：溶劑的質量比為1：0.169：12.5；所述碘化物是NaI、KI或LiI，所述溶劑是γ-丁內酯、N,N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮。

7.如權利要求3所述聚合物凝膠電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中PA/PEG聚合物：碘化物/I₂電解質溶液：電解質添加劑的重量比為1：1：（0~0.05）。