[发明专利]一种二嵌段胍盐类离子液体型聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种二嵌段胍盐类离子液体型聚合物电解质，其特征在于组成如下：

由一种二嵌段胍盐类离子液体型聚合物和锂盐组成，是一种固态聚合物电解质，二嵌段 胍盐类离子液体型聚合物重量和锂盐摩尔量的比为0.1mol/kg-3.95mol/kg，其中二嵌段胍盐类 离子液体聚合物的化学结构如下：

式中Y^-为Br^-、ClO₄^-、BF₄^-，PF₆^-或(CF₃SO₂)₂N^-；

R₁为直链烷基CH₃，C₂H₅，C₃H₇或C₄H₉；

R₂为直链烷基CH₂或C2H₄；

R₃为H或CH₃；

其数均分子量Mn为20000-30000，n/m为15-35；

锂盐的化学结构式为：LiY；

式中Y为Br、ClO₄、BF₄，PF₆或(CF₃SO₂)₂N。

2.如权利要求1所述的一种二嵌段胍盐类离子液体型聚合物电解质的制备方法，其特征 在于制备方法如下：

(1)胍盐类离子液体的制备：

在反应容器中加入等摩尔量的四甲基脲和草酰氯作为原料，加入与原料摩尔比2∶1的 1，2-二氯乙烷或甲苯，在60-100℃及氮气保护条件下搅拌反应4-12小时，反应完后用乙醚洗 涤1-4次后滤去液体；然后加入与原料摩尔比2∶1的乙腈、与原料等摩尔量的脂肪胺和三乙 胺在冰浴条件下进行反应，反应1-4小时后，加温至40-60℃继续反应6-12小时，反应结束 后冷却，在冰浴条件下加入与原料摩尔比2∶1的氢氧化钠配成的水溶液，再用乙醚萃取，将 萃取液用无水硫酸镁干燥，旋转蒸发除去低沸点溶剂，精馏；然后加入与原料等摩尔量的甲 苯和溴代烯烃，反应48-72小时，用乙醚洗涤2-3次后，在40-80℃下真空干燥6-24小时，得 到含溴阴离子的胍盐类离子液体；或者将含溴阴离子的胍盐类离子液体与锂盐以等摩尔比混 合于去离子水中，离子交换2-4小时，用二氯甲烷萃取3-4次，分液后，用去离子水洗涤， 直到洗出物用硝酸银检验不含卤素离子，然后旋转蒸发，最后在40-80℃下真空干燥6-24小 时，得到含其他阴离子的胍盐类离子液体；

(2)二嵌段胍盐类离子液体型聚合物的制备：

在反应容器中加入1重量份的含溴阴离子或其他阴离子的胍盐类离子液体、1.5-2.5重量 份的丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯，5-20重量份的乙腈和0.01-0.05重量份的偶氮二异丁腈， 搅拌反应1-5小时后，在50-70℃下真空干燥除去气体，然后继续放置20-48小时，升至80 ℃干燥4-8小时，用去离子水浸泡，洗涤；最后置于80℃下干燥6-12小时，得到二嵌段胍 盐类离子液体型聚合物，其结构如下：

式中Y^-为Br^-、ClO₄^-、BF₄^-，PF₆^-或(CF₃SO₂)₂N^-；

R₁为直链烷基CH₃，C₂H₅，C₃H₇或C₄H₉；

R₂为直链烷基CH₂或C₂H₄；

R₃为H或CH₃；

其数均分子量Mn为20000-30000，n/m为15-35；

(3)二嵌段胍盐类离子液体型聚合物电解质的制备：

取1-2重量份的二嵌段胍盐类离子液体型聚合物，加入5-15重量份的丙酮，搅拌溶解， 然后根据二嵌段胍盐类离子液体型聚合物的重量，加入1×10^-4～3.95×10^-3mol/g的锂盐，搅拌 1-5小时后，在聚四氟乙烯的模板上涂膜，然后在50-80℃的条件下干燥5-10小时，得到一种 二嵌段胍盐类离子液体型聚合物电解质；

所述脂肪胺为CH₃NH₂，C₂H₅NH₂，C₃H₇NH₂或C₄H₉NH₂；所述溴代烯烃为烯丙基溴或 4-溴-1-丁烯；所述锂盐为溴化锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂或二(三氟甲基磺酰) 亚胺锂。