[发明专利]含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于，其物质组成为：由聚合物基体、锂盐、增塑剂和高温固态POSS基离子液体按照一定比例，在特定适量的溶剂中进行均匀混合后，再去除溶剂，经过特定的制备方法处理后形成自支撑膜，即为固态聚合物电解质膜；

所述聚合物基体为聚氧化乙烯和聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)混合而成，且聚氧化乙烯和聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)的质量比为1:1～1:3；

所述增塑剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯中的任意一种或任意几种的混合物，在所述固态聚合物电解质中，所述增塑剂组分的质量含量与聚合物基体组分的质量含量之比为(0-17):33；

所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂和四氟硼酸锂中的任意一种盐或任意几种的混合盐，在所述固态聚合物电解质中，所述锂盐组分的质量含量为：聚合物基体中EO与锂盐的Li的物质的量比为(5-20):1；

在所述固态聚合物电解质中，所述POSS基离子液体的质量含量不高于聚合物基体质量含量的0.2倍。

2.根据权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙腈中的任意一种溶剂或任意几种的混合溶剂。

3.根据权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：所述耐高温固态POSS基离子液体，其结构通式为：

在通式中，当n＝2时，为POSS-PrMIM；当n＝3时，为POSS-BMIM；n＝4时，为POSS-PeMIM；n＝5时，为POSS-HMIM。

4.根据权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：聚合物基体中EO与锂盐的Li的物质的量比为(8-12):1。

5.根据权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：聚合物基体质量含量和所述POSS基离子液体的质量含量之比为(20-44):1。

6.根据权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：由聚合物基体、锂盐和高温固态POSS基离子液体按照一定比例组成。

7.一种权利要求1所述含耐高温固态POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：

a.按比例分别称取聚氧化乙烯、聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、增塑剂和POSS基离子液体作为原料，然后将称量好的各原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的溶剂，在室温～80℃的温度下进行搅拌2-12小时，使原料充分溶解混合，得到混合液；

b.按照聚合物基体中EO与锂盐的Li的物质的量比为(5-20):1的比例向在所述步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌1-5小时；再通过旋蒸除去溶剂，然后将搅拌均匀的溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在40-60℃烘箱中，进行真空干燥，得到固态聚合物电解质自支撑膜。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，在室温～80℃的温度下进行搅拌4-12小时，使原料充分溶解混合，得到混合液。

9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，向在所述步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌3-5小时；在50-60℃烘箱中，进行真空干燥。

10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙腈中的任意一种溶剂或任意几种的混合溶剂。