[发明专利]三臂支化聚合离子液体凝胶电解质及其制备方法

权利要求书

1.三臂支化聚合离子液体，其特征在于，其结构通式为：

其中，R₁为以下结构：

ClO₄^-中的一种；

R₂为以下结构：

中的一种，m1为1～7；

R₃为以下结构：

中的一种，m2为1～3。

2.三臂支化聚合离子液体的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，氮气条件下，将三羟甲基丙烷与2-溴异丁酰溴在三乙胺存在下进行酰化反应，制备三臂大分子引发剂I_b，

步骤2，氮气条件下，将步骤1中得到的I_b与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯进行原子转移自由基聚合反应，得到三臂支化聚合物I_c，

步骤3，氮气条件下，将步骤2中得到的I_c与卤代烷烃进行离子化反应，得到三臂单中心聚合离子液体卤代中间体I_d，

步骤4，将步骤3中得到的I_d与锂盐进行离子交换反应，得到三臂单中心聚合离子液体I，

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的三羟甲基丙烷I_a与2-溴异丁酰溴的摩尔比为1:6，三羟甲基丙烷I_a与三乙胺的摩尔比为1:6；步骤2中，原子转移自由基聚合反应采用的催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜中的一种；采用的配体为N,N,N′,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、三(2-二甲氨基乙基)胺、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺、2,2-联吡啶中的一种；所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与催化剂的摩尔比为100:1，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与配体的摩尔比为100:1。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述的卤代烷烃为溴/氯乙烷、正溴/氯丙烷、正溴/氯丁烷、正溴/氯戊烷、正溴/氯己烷、正溴/氯庚烷、正溴/氯辛烷、正溴/氯壬烷、正溴/氯癸烷中的一种；以单体单元的摩尔数计，所述的三臂支化聚合物I_c与卤代烷烃的摩尔比为1:2；步骤4中，所述的锂盐为双三氟甲烷磺酰亚铵锂、三氟甲磺酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、全氟-1-丁磺酸锂中的一种；以单体单元的摩尔数计，所述的三臂单中心聚合离子液体I与锂盐的摩尔比为1：1.05。

5.三臂支化聚合离子液体的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，氮气条件下，将三羟甲基丙烷与2-溴异丁酰溴在三乙胺存在下进行酰化反应，制备三臂大分子引发剂I_b，

步骤2，氮气条件下，将步骤1中得到的I_b与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯进行原子转移自由基聚合反应，得到三臂支化聚合物I_c，

步骤3，氮气条件下，将步骤2中得到的I_c与卤代季铵盐进行离子化反应，得到三臂双中心聚合离子液体卤代中间体I_e，

步骤4，将步骤3中得到的I_e与锂盐进行离子交换反应，得到三臂双中心聚合离子液体Ⅱ，

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的三羟甲基丙烷I_a与2-溴异丁酰溴的摩尔比为1:6，三羟甲基丙烷I_a与三乙胺的摩尔比为1:6；步骤2中，原子转移自由基聚合反应采用的催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜中的一种；采用的配体为N,N,N′,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、三(2-二甲氨基乙基)胺、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺、2,2-联吡啶中的一种；所述的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与催化剂的摩尔比为100:1，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与配体的摩尔比为100:1。