[發明專利]一種聚氧化乙烯基電解質及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610269987.6
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105932328B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 解孝林;張夢蘭;薛志剛;胡驥;周興平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/058;C08G8/28;C08G65/26;C08G81/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種聚氧化乙烯基電解質，其特征在于，具有如式I所示的化學結構式

其中，Ar各自獨立的為苯基或被磺酸基取代的苯基，且Ar中磺酸基的取代率為1/36～1/12，所述磺酸基為——SO₃H^-M⁺，M⁺為氫離子或金屬陽離子；R₁為C1～C10的烷氧基，R₂為C1～C4的烷基，n為10～800的整數，m為8～44的整數，x為0.1～0.8。

2.如權利要求1所述的聚氧化乙烯基電解質的制備方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯基電解質的化學合成式如下：

其中，R₁為C1～C10的烷氧基，R₂為C1～C4的烷基，Y為鹵素原子，x為0.1～0.8，m為8～44的整數；Ar各自獨立的為苯基或被磺酸基取代的苯基，且Ar中，磺酸基的取代率為1/36～1/12，所述磺酸基為——SO₃H^-M⁺，M⁺為氫離子或金屬陽離子。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)式Ⅱ化合物與式Ⅲ化合物以2:1～5:1的摩爾比在第一溶劑中混合，40℃～60℃下充分反應獲得式Ⅳ化合物；

(2)將式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物與催化劑以(0.1～0.8):1:(0.015～0.04)的質量比在第二溶劑中混合，80℃～120℃充分反應獲得式I化合物；所述催化劑為三苯基膦或四氯化錫中的一種或多種。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或多種，所述第二溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種或多種。

5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述式Ⅱ化合物為甲氧基單封端聚氧化乙烯、丁氧基單封端聚氧化乙烯、辛氧基單封端聚氧化乙烯、癸氧基單封端聚氧化乙烯中一種或多種，其相對分子量為350～2000。

6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，所述第一溶劑含有OH^-，且OH^-與式Ⅲ化合物的摩爾比為1:3～1:1。

7.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(2)之后，還包括步驟(3)：用第三溶劑沉淀并干燥所述式I化合物，所述第三溶劑為甲醇、乙醇或二氯乙烷中的一種或多種。

8.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述式Ⅴ化合物的化學合成式如下：

9.一種電解質薄膜，其特征在于，包括式I化合物

其中，每個Ar各自獨立的為苯基或被磺酸基取代的苯基，且Ar中，磺酸基的取代率為1/36～1/12，所述磺酸基為——SO₃H^-M⁺，M⁺為氫離子或金屬陽離子；R₁為C1～C10的烷氧基，R₂為C1～C4的烷基，n為10～800的整數，m為8～44的整數，x為0.1～0.8。

10.如權利要求9所述的電解質薄膜，其特征在于，M⁺為鋰離子。