[发明专利]用于制造聚合物电解质分隔体的方法及其聚合物电解质分隔体

权利要求书

1.一种用于制造基于氟聚合物杂化有机/无机复合材料的聚合物电解质分隔体的方法，所述方法包括：

(i)提供以下物质的混合物：

-至少一种氟聚合物[聚合物(F)]，该聚合物包含衍生自至少一种具有下式的(甲基)丙烯酸单体[单体(MA)]的重复单元：

其中R1、R2、R3，彼此相同或不同，分别独立地表示氢原子或C₁-C₃烃基，并且R_OH是包含至少一个羟基的C₁-C₅烃基团；

-至少一种具有下式的金属化合物[化合物(M)]：

X_4-mAY_m

其中m是从1到4的整数，A是选自由Si、Ti和Zr组成的组中的金属，Y是可水解的基团，X为烃基，任选包含一个或多个官能团；和

-至少一种电解质(E)；以及

-至少一种液体增塑剂(S)；

(ii)使所述聚合物(F)的所述单体(MA)的R_OH基团的羟基基团的至少一部分与所述化合物(M)的至少一部分反应，以获得接枝聚合物，该接枝聚合物包含侧链-Y_m-1AX_4-m基团，其中m、Y、A和X具有如以上详述的相同含义；

(iii)将如上面所详述的化合物(M)和/或侧链-Y_m-1AX_4-m基团水解和/或缩聚，以产生液体混合物，该液体混合物包含氟聚合物杂化有机/无机复合材料，其含有无机域并且结合溶剂(S)以及电解质(E)；并且

(iv)由(iii)中获得的该液体混合物流延膜；

(v)将(iv)中获得的该膜干燥以获得该聚合物电解质分隔体。

2.如权利要求1所述的方法，其中该聚合物(F)是选自下组，该组由以下各项组成：

(F-1)包括以下重复单元的聚合物，所述重复单元衍生自单体(MA)，衍生自至少一种选自四氟乙烯(TFE)和三氟氯乙烯(CTFE)的全(卤)氟单体，和衍生自至少一种选自乙烯、丙烯和异丁烯中的氢化共聚单体，任选地包含一种或多种其他共聚单体，其量基于TFE和/或CTFE以及所述一种或多种氢化共聚单体的总量典型地为0.1mol.％至30mol.％；

(F-2)VDF聚合物，包括衍生自单体(MA)、衍生自偏二氟乙烯(VDF)，以及任选地衍生自不同于VDF的一种或多种含氟单体的重复单元。

3.如权利要求2所述的方法，其中，聚合物(F)是VDF聚合物(F-2)，包含：

(a’)至少60mol.％、优选至少75mol.％、更优选至少85mol.％的偏二氟乙烯(VDF)；

(b’)任选地从0.1mol.％到15mol.％，优选从0.1mol.％至12mol.％，更优选从0.1mol.％至10mol.％的氟化共聚单体，该氟化共聚单体是选自氟乙烯(VF₁)、三氟氯乙烯(CTFE)、六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)、三氟乙烯(TrFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)以及其混合物；以及

(c)从0.05mol.％至10mol.％，优选从0.1mol.％至7.5mol.％，更优选从0.2mol.％至3.0mol.％的单体(MΛ)。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中单体(MA)选自由以下各项组成的组：

-具有以下式的丙烯酸羟乙酯(HEA)：

具有下式任一个的丙烯酸2-羟丙基酯(HPA)：

-以及它们的混合物。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中该金属化合物[化合物(M)]符合下式：

R’_4-m’E(OR”)_m’

其中m’是从1到4的整数，并且根据某些实施方案，是从1到3的整数，E是选自由Si、Ti和Zr组成的组的金属，R’和R”彼此相同或不同并且在每次出现时独立地选自C_1-18烃基，任选地包含一个或多个官能团。