[發(fā)明專利]拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)及其合成方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710476531.1
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107342436B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張遼云;王師;王藹廉;劉旭;許浩;周倩;陳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525
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• 代理人: 暫無信息

1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)，其特征在于，由超支化聚合物和液晶基元構(gòu)成，或者由星型聚合物和液晶基元構(gòu)成，其中，

由超支化聚合物和液晶基元構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)具有如下拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

為液晶基元；

由星型聚合物和液晶基元構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)具有如下拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

為核，為臂，為液晶基元；

所述液晶基元為：由稠環(huán)或具有下列結(jié)構(gòu)的單體構(gòu)成的液晶基元：

其中，R為酯基、烷氧基、氰基、硝基、氨基、鹵素、烷基、苯醚、苯酰氧基或氫原子，R’為-CH＝N-、-N＝N-、-N＝N(O)-、-COO-、-CONH-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH＝CH-CH＝CH-、-CH＝N-N＝CH-、-CH₂-CH₂-或-CH₂-O-。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述超支化聚合物為：超支化聚醚及其共聚物、超支化聚苯乙烯及其共聚物、超支化聚醚酯及其共聚物、超支化聚(甲基)丙烯酸酯及其共聚物、超支化聚酯及其共聚物、超支化聚酰胺及其共聚物、超支化聚碳酸酯及其共聚物、超支化聚丙烯亞胺及其共聚物、超支化聚磷酸酯及其共聚物、超支化聚磷腈及其共聚物、超支化聚氨酯及其共聚物、超支化聚酰胺及其共聚物或超支化聚硅氧烷及其共聚物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述星型聚合物中的核為：苯環(huán)、稠環(huán)芳烴、含氮氧硫雜環(huán)、環(huán)硅氧烷、環(huán)三聚膦腈、超支化聚苯乙烯及其共聚物、超支化聚(甲基)丙烯酸酯及其共聚物、超支化聚醚及其共聚物、超支化聚碳酸酯、超支化聚酰亞胺及其共聚物、超支化聚磷腈及其共聚物、超支化聚磷酸酯及其共聚物、超支化聚丙烯亞胺、超支化聚硅氧烷及其共聚物或超支化聚氨酯及其共聚物；

所述星型聚合物中的臂為：溶鹽能力較強(qiáng)的柔性鏈段或由其組成的無規(guī)或嵌段共聚物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述溶鹽能力較強(qiáng)的柔性鏈段為：聚己內(nèi)酯、聚硅氧烷、聚丙烯亞胺、聚氧化乙烯、聚環(huán)氧丙烷、聚甲醛、聚甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚二氧戊環(huán)、聚膦腈、聚碳酸酯、聚磷酯、1,3-二氧庚環(huán)、聚酯、聚氨酯、聚酰亞胺、聚乙烯基咪唑、聚酰胺或聚(4-乙烯基吡啶)。

5.權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)在柔性鋰電池中作為全固態(tài)聚合物電解質(zhì)的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，將所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)與鋰鹽復(fù)合，利用溶液澆鑄法得到所述全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，制備所述全固態(tài)聚合物電解質(zhì)具體包括以下步驟：

Step1：將所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)和鋰鹽溶于溶劑中，強(qiáng)烈攪拌至形成均勻溶液；

Step2：將上述攪拌均勻的溶液倒入聚四氟乙烯模具中，室溫?fù)]發(fā)除去大部分溶劑，然后真空干燥，即得到全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述鋰鹽為：高氯酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、六氟磷酸鋰、六氟砷酸鋰、二草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰或三氟甲基磺酸鋰，用量為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)質(zhì)量的5％～90％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述溶劑為：二甲基亞砜、四氫呋喃、丙酮、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺或甲醇，用量為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)液晶聚合物電解質(zhì)質(zhì)量的2～15倍。