【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液晶聚合物薄膜制备领域，具体涉及一种液晶聚合物基固态单离子导体薄膜的制备方法及应用。
技术介绍
1、商用锂离子电池常用有机液体和凝胶电解质。这些电解质本身就存在着泄漏、蒸发和易挥发的风险。为了克服这些问题，需要具有高离子电导率的非挥发性电解质。无机固体电解质是很有前途的候选者之一。然而，大多数无机固体电解质存在离子电导率低、加工性能差、与电极材料界面相容性差等问题。固态聚合物电解质因其具有较好的机械性能和界面接触而受到人们广泛关注。在这种情况下，纳米结构液晶可以用作新的电解质，因为它们具有纳米通道，这些通道可以在电极之间有效地传输锂离子。单锂离子导电电解质是将阴离子通过捕获剂或锚定在聚合物骨架上而固定，从而提高锂迁移数，并且可以避免双离子导体严重的浓度极化效应而产生的锂枝晶。
2、专利“一种八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备方法”(cn107256981b)提出加入八臂液晶嵌段共聚物对复合膜进行微观调控，得到机械性能较好、电化学性能稳定的复合型全固态聚合物电解质，但液晶电解质锂迁移数较低的问题依旧没有得到改善。因此，目前急需开发一种单离子、有序排列的液晶聚合物基的固态电解质薄膜。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有高迁移数和电导率的液晶聚合物薄膜；该聚合物薄膜利用液晶的有序结构，为离子的传输提供有序通道，进而提高锂迁移数。并且该聚合物薄膜通过将锂离子导体与液晶进行聚合，将锂离子导体的阴离子固定在聚合物中，进而释放锂离子得到具有高锂
2、为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种液晶聚合物基固态单离子导体薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：
3、s1、将三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物、光引发剂和液晶溶解在有机溶液中得到混合溶液；所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物和液晶均含有碳碳双键；
4、s2、将所述混合溶液进行光固化反应，得到所述固态单离子导体薄膜。
5、进一步地，在s1中，还包括向有机溶剂中加入流平剂形成混合溶液。
6、进一步地，在s1中，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物与液晶的质量占混合溶液的15-20％；优选为18.8％。
7、进一步地，在s1中，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物：液晶：光引发剂的质量比为(10-20)：(74-84)：6。
8、进一步地，在s1中，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物的结构式为：
9、
10、r1为其中，x为—h、—f、—br或—i；
11、所述r1优选为m为li、na或k，优选为li。
12、进一步地，所述液晶为向列型液晶。
13、进一步地，在s1中，所述向列型液晶的结构式为：
14、
15、其中：n的范围为2-10，优选为4-8，更优选为4-6；
16、a为所述a中r为—ch3、—cl、—f或—cooch3，r优选为—ch3。
17、优选地，液晶为242和/或c6m。
18、进一步地，在s1中，所述光引发剂选自907、369、184、1173、bdk中的一种或多种；更优选为907和/或369；所述结构式如下：
19、
20、进一步地，在s1中，所述有机溶剂选自环己酮、环戊酮、乙酸乙酯、n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种；优选环己酮，环戊酮，乙酸乙酯中的一种或多种。
21、进一步地，在s1中，所述流平剂为氟碳高分子化合物；优选3600。
22、进一步地，在s2中，所述光固化反应具体采用汞灯固化，其中汞灯的功率为800-1200w，优选为1000w；固化的时间为10-120s；优选为30s。
23、进一步地，在s2中还包括将混合溶液浇筑于聚四氟乙烯模具上，排除气泡后，烘干溶剂后进行光固化反应。
24、本专利技术第二方面提供了一种由第一方面所述的制备方法制备得到的液晶薄膜。
25、本专利技术第三方面提供了一种由第一方面所述的制备方法制备得到的液晶薄膜在电池中的应用。
26、本专利技术的有益效果：
27、1.本专利技术制备得到的固态单离子导体薄膜具有较高的锂迁移数和离子电导率；在固化过程中，以液晶聚合物作为固态电解质主体材料，锂盐接枝在液晶聚合物上得到单离子导体，进而获得一种具有有序离子通道的液晶电解质薄膜。
28、2.本液晶薄膜的制备方法简单，操作方便，原料易得且无污染。
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1.一种液晶聚合物基固态单离子导体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在S2中还包括将混合溶液浇筑于聚四氟乙烯模具上，排除气泡，烘干溶剂后进行光固化反应。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物的结构式为：
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液晶为向列型液晶，向列型液晶结构式为：
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物与液晶的质量之和占混合溶液质量的15-20％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物：液晶：光引发剂的质量比为(10-20)：(74-84)：6。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自环己酮、环戊酮、乙酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述流平剂为氟碳高分子化合物。
9.一种如权利要求1
10.一种如权利要求9所述的薄膜在电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种液晶聚合物基固态单离子导体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s2中还包括将混合溶液浇筑于聚四氟乙烯模具上，排除气泡，烘干溶剂后进行光固化反应。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物的结构式为：
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液晶为向列型液晶，向列型液晶结构式为：
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲基磺酰亚胺盐衍生物与液晶的质量之和占混合溶液质量的15-20％。...
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