[發(fā)明專利]咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210140029.0
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN103387742A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;劉大喜;王要兵
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L71/00
• 分類號(hào): C08L71/00;C08K5/3445;H01G9/022;H01M10/0565;C08J5/18
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，包含聚氧化乙烯基底和混合于所述聚氧化乙烯中的咪唑離子液體，所述咪唑離子液體具有如下結(jié)構(gòu)式：

其中，Y^-選自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-和CF₃SO₃^-中的一種；所述聚氧化乙烯和咪唑離子液體的質(zhì)量比為100:30~100:50。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜，其特征在于，所述聚氧化乙烯的相對分子量為10~100萬。

3.如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜在超級(jí)電容器或鋰離子電池中的應(yīng)用。

4.一種咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：按質(zhì)量比100:30~50:20~40混合聚氧化乙烯、咪唑離子液體和有機(jī)溶劑，加熱至40~60℃并攪拌，形成為均相混合液，所述咪唑離子液體具有如下結(jié)構(gòu)式：

其中，Y^-選自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-和CF₃SO₃^-中的一種；

步驟二：將所述均相混合液澆鑄在基板上，然后將所述澆鑄有均相混合液的基板在80~100℃下真空干燥24~28小時(shí)，冷卻至室溫后剝離所述基板上的膜得到所述咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯的相對分子量為10~100萬。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述咪唑離子液體按如下方法制備：

將甲氧基乙氧基氯乙烷、甲氧基乙氧基溴乙烷和甲氧基乙氧基碘乙烷中的一種與甲基咪唑按摩爾比1.05:1~1.2:1加入反應(yīng)器中混合，加熱至60~80℃，攪拌反應(yīng)48~72小時(shí)得到鹵化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑，所述鹵化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑?yàn)槁然疦-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑、溴化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑或碘化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑；

將所述鹵化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑與通式為M⁺Y^-的鹽按摩爾比1:1~1:1.1混合后溶于去離子水和二氯甲烷的混合液中，攪拌發(fā)生離子交換反應(yīng)，分離純化后得到具有如下結(jié)構(gòu)式的咪唑離子液體：

其中，M⁺選自Na⁺、K⁺和NH₄⁺中的一種；Y^-選自BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-和CF₃SO₃^-中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述甲氧基乙氧基氯乙烷、甲氧基乙氧基溴乙烷和甲氧基乙氧基碘乙烷中的一種與甲基咪唑的反應(yīng)液冷卻后用乙酸乙酯洗滌，將洗滌得到的產(chǎn)物真空干燥得到提純的鹵化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的咪唑離子液體/凝膠聚合物電解質(zhì)膜的制備方法，其特征在于，所述步分離純化步驟如下：將鹵化N-甲氧基乙氧基乙基-N-甲基咪唑與具有通式M⁺Y^-的鹽攪拌反應(yīng)后得到的混合液靜置分層，收集二氯甲烷相，然后用去離子水反萃，再濃縮二氯甲烷相，最后真空干燥得到所述咪唑離子液體。