一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质制造技术

本发明专利技术提供一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于以离子液体作为交联剂将可聚合的离子液体单体通过热引发原位聚合方式形成网络，与一种可提供骨架支撑的线性高分子聚合物相结合最终形成半互穿网络结构聚离子液体基电解质膜。通过一步法原位制备该电解质，形成聚离子液体交联网络，提供离子传输通道，操作简单，并且表现出较高的离子电导率，在室温下有着良好的循环性能。与传统聚合物电解质相比，使用离子液体作为交联剂提供更加有效的离子传输通道，为开发聚合物电解质提供一种新思路，具有良好的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质


[0001]本专利技术属于电化学领域，涉及一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质。

技术介绍

[0002]锂离子电池以其高能量密度，高输出电压，响应时间快等优势在便携式设备、电动汽车等市场中占据主导地位。金属锂负极作为二次锂电池的“圣杯”电极，以其高容量(3860mAh g
‑1)和低电极电位(
‑
3.040V vs标准氢电极)在下一代高比能电池中受到广泛关注。
[0003]但由于金属锂反应活性极高，采用有机液态电解液作为主体，会存在着易燃易爆炸的安全隐患，并且在充放电过程中易发生副反应造成电解液不可逆损耗从而导致容量和效率不可逆衰减。同时，由于锂离子在锂金属表面的溶解沉积不均导致的锂枝晶问题也会缩短电池使用寿命限制其进一步应用。为解决上述问题，固态聚合物电解质应运而生，以其优异的机械性能，良好的热稳定性能及抑制锂枝晶的生长等性能成为新一代可代替传统的液态电解液的新型电解质。
[0004]传统聚合物电解质通常由单一聚合物来构成，然而使用单一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于使用离子液体型交联剂构建新型交联网络，由可聚合的功能化离子液体单体、离子液体型交联剂、离子液体增塑剂、锂盐和线性高分子溶于有机溶剂中充分混合；在热引发剂偶氮二异丁腈AIBN作用下，可聚合的功能化离子液体单体、离子液体型交联剂原位热聚合反应形成交联聚离子液体与线型高分子结合形成半互穿聚合物电解质；线性高分子提供骨架支撑，而离子液体型交联剂助力形成锂离子传输通道，离子液体型交联剂阳离子具有双键官能团，所述阳离子结构式如下所示，其中m，x的范围为1
‑
3，n，y的范围为0
‑
3，a的范围为1
‑
5，阴离子为双三氟甲磺酰亚胺。2.根据权利要求1所述的一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于所使用的可聚合的功能化离子液体单体，其中阳离子是功能化含双键官能团功能化咪唑、吡咯、哌啶中的一种，阴离子是双三氟甲磺酰亚胺。3.根据权利要求1所述的一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于可聚合功能化离子液体单体与离子液体型交联剂的反应摩尔比范围是1:0.5
‑
1:2。4.根据权利要求1所述的一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于形成半互穿网络并提供骨架支撑的线性高分子材料，选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚环氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯
‑
六氟丙烯(PVDF
‑
HFP)或聚丙烯腈(PAN)中的其中的一种。5.根据权利要求1所述的一种含有离子液体交联剂的高电导率半互穿聚合物电解质，其特征在于其中加入离子液体增塑剂，可聚合的功能化离子液体单体、离子液体型交联剂的总量与增塑剂的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：董陶，沙一凡，张锁江，张海涛，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：