[發明專利]含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111395228.1
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114015007B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 陳向群;宋英;王乃婕;孫秋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/50;C08G18/38;C08G65/334;C08J5/22;C08L75/04;H01M10/0525;H01M10/0565
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯合專利商標代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于該制備方法按以下步驟進行：

一、在氮氣氛圍保護下，將間苯二甲酸-5-磺酸鋰和聚氧化乙烯加入到溶劑中，在150℃的溫度條件下反應72?h，然后進行真空除水處理2?h，得到反應物a，所述的間苯二甲酸-5-磺酸鋰與聚氧化乙烯的摩爾比為1:2.01；

二、將步驟一中得到的反應物a、含全氟烷基二胺和二異氰酸酯加入到溶劑中，在30~100?℃的溫度條件下反應12~94?h，得到聚合產物，所述的反應物a、含全氟烷基二胺與二異氰酸酯的摩爾比為1:（0.01~1）:（1.01~2）；

步驟二中所述的含全氟烷基二胺為3,5-雙(三氟甲基)-1,2-苯二胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基聯苯、2,2'-二(三氟甲基)二氨基聯苯、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二氨基苯基醚或2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基苯)六氟丙烷]；

步驟二中所述的二異氰酸酯為對苯二異氰酸酯、1,3-苯二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)或六亞甲基二異氰酸酯；

三、將步驟二中得到的聚合產物進行水洗、醇洗和干燥，得到含氟聚氨酯單離子聚合物電解質；將含氟聚氨酯單離子聚合物電解質加入到溶劑中，成膜處理，得到含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜，所述的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜作為全固態聚合物鋰離子電池中的電解質材料。

2.根據權利要求1所述的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于步驟二中將反應物a、含全氟烷基二胺和二異氰酸酯加入到溶劑中，在70?℃的溫度條件下反應72?h，得到聚合產物。

3.根據權利要求1所述的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于步驟一至三中所述的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

4.根據權利要求1所述的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于步驟三中的干燥為經吹掃后置于真空干燥箱中，在80?℃下干燥48?h。

5.根據權利要求1所述的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的制備方法，其特征在于步驟三中的成膜方法為溶液澆鑄法成膜或熱壓法成膜，含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜的厚度為0.005~2?mm。

6.如權利要求1所述的方法制備的含氟聚氨酯單離子聚合物電解質膜。