[发明专利]单离子聚合物电解质，其制备方法及锂离子二次电池

权利要求书

1.一种单离子聚合物电解质，其特征在于，所述单离子聚合物电解质为分子链主链上含有sp³杂化硼阴离子的π共轭聚合物锂盐，所述单离子聚合物电解质具有式Ⅰ或式Ⅱ所示的结构式：

式Ⅰ

式Ⅱ

其中，所述R’不存在或选自C1~C4的饱和链段；所述R不存在或选自C1~C4的饱和链段；

所述式Ⅰ和所述式Ⅱ中，“”的结构如下：

其中，所述R₁、所述R₂均为氟原子。

2.根据权利要求1所述的单离子聚合物电解质，其特征在于，所述R’不存在或为-CH₃-，所述R不存在；

所述式Ⅰ和所述式Ⅱ中，“”具有如下结构：

。

3.一种权利要求1或2所述的单离子聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含有多个羟基的π共轭化合物与含sp³杂化硼的小分子锂盐进行缩合聚合反应，形成所述单离子聚合物电解质，所述含有多个羟基的π共轭化合物具有如下结构之一：

、；

其中，所述R’不存在或选自C1~C4的饱和链段；所述R不存在或选自C1~C4的饱和链段；

“”的结构如下：

其中，所述R₁、所述R₂均为氟原子。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含有多个羟基的π共轭化合物选自如下化合物之一：

和。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述R’不存在或为-CH₃-，所述R不存在；

“”具有如下结构：

。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含sp³杂化硼的小分子锂盐选自四甲氧基硼锂或硼氢化锂。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述含有多个羟基的π共轭化合物与含sp³杂化硼的小分子锂盐进行缩合聚合反应的步骤包括：

将所述含有多个羟基的π共轭化合物与所述含sp³杂化硼的小分子锂盐在有机溶剂中反应，过滤溶剂后，得到所述单离子聚合物电解质；其中，所述有机溶剂为四氢呋喃。

8.一种锂离子二次电池，包括正极和负极，其特征在于，所述锂离子二次电池还包括位于所述正极和所述负极之间的电解质膜；所述电解质膜包括聚合物基体和混合在所述聚合物基体中的单离子聚合物电解质，其中，所述单离子聚合物电解质为权利要求1或2所述的单离子聚合物电解质。

9.根据权利要求8所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质膜中所述聚合物基体为PVDF-HFP，所述单离子聚合物电解质与所述聚合物基体的质量比为1:2~5。

10.根据权利要求8所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述锂离子二次电池还包括通过溶胀作用吸收在所述电解质膜中的电解质溶剂；所述电解质溶剂为碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯。

11.根据权利要求10所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质溶剂为碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯体积比为1:1~3的混合溶剂。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质膜作为所述锂离子二次电池中所述正极和所述负极之间的隔膜使用。