[发明专利]一种基于两嵌段聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物的锂离子凝胶电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种基于两嵌段聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物的锂离子凝胶电解质，其特征 在于组分为：聚合物基体0.35g～0.45g，增塑剂与锂盐总质量为0.55g～0.65g，锂盐 在增塑剂中的浓度为1mol/L；所述聚合物基体为由原子转移自由基聚合法合成的 聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯两嵌段共聚物。

2.根据权利要求1所述基于两嵌段聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物的锂离子凝胶 电解质，其特征在于：所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷 酸锂或双(三氟甲基磺酰)亚胺锂。

3.根据权利要求1所述基于两嵌段聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物的锂离子凝胶 电解质，其特征在于：所述增塑剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳 酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。

4.一种制备权利要求1～3所述任一种基于两嵌段聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物 的锂离子凝胶电解质的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1采用原子转移自由基聚合法合成聚甲基丙烯酸甲酯大分子引发剂：单体 为甲基丙烯酸甲酯MMA，引发剂为2-溴异丁酸乙酯EBiB，催化剂为氯化亚铜CuCl 和五甲基二乙烯基三胺PMDETA，四种物质摩尔比为50∶1∶2∶1～150∶1∶2∶1，混合后置 于三口烧瓶中，采用四氢呋喃为溶剂进行溶液聚合，氮气保护，反应温度为50～65 ℃，反应时间为4～6h；反应结束后，溶液过中性氧化铝柱除去铜离子，然后用甲醇 沉淀，得到白色固体聚甲基丙烯酸甲酯PMMA引发剂，放入真空干燥箱于40℃烘 至恒重；

步骤2采用原子转移自由基聚合法合成嵌段比的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯 共聚物PMMA-b-PS：将反应单体为苯乙烯St、步骤1合成的引发剂聚甲基丙烯酸 甲酯PMMA、催化剂为CuCl和PMDETA进行混合，苯乙烯St∶PMMA中MMA单 元数∶CuCl∶PMDETA的摩尔比为50～150∶50∶1∶2；然后再采用N，N-二甲基甲酰胺为 溶剂进行溶液聚合，氮气保护，反应温度为80～100℃，反应时间为10～12h；反应 结束后，溶液过中性氧化铝柱除去铜离子，然后用甲醇沉淀，得到白色固体聚合物， 放入真空干燥箱于40℃烘至恒重，得到嵌段比的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚 物；

步骤3：将锂盐溶解在增塑剂中，配成浓度为1mol/L的溶液；

步骤4：将步骤2得到的嵌段比的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物取 0.35～0.45g，加入3～8mL四氢呋喃，待聚合物溶解后加入0.55～0.65g步骤3得到的 锂盐增塑剂溶液，于室温下超声30min使溶液混合均匀，最后用溶液浇铸法成膜， 静置4～6h，待四氢呋喃部分挥发，放入烘箱中于40℃烘12h，制得基于两嵌段聚甲 基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚物的锂离子凝胶电解质。