[发明专利]一种离子液体聚合物复合固态电解质、其制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种离子液体聚合物复合固态电解质的制备方法，包括：

A)将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和水混合，静置后得到分层溶液；

B)分离出所述分层液体的下层液体，将所述下层液体用去离子水洗涤，直至洗涤后的上清液中没有氯离子，得到备用离子液体；

C)将物料混合，升温至60～70℃后，得到的混合物与过氧化苯甲酰混合，反应10～15h，得到离子液体聚合物；所述物料由所述备用离子液体、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和第一溶剂组成；

D)将所述离子液体聚合物、无机填料、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和第二溶剂混合，干燥后得到离子液体聚合物复合固态电解质。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述混合具体为：

将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与水混合后，再加入双三氟甲烷磺酰亚胺锂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的摩尔比为1：1.1～1.5；

所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与水的用量比为20～50g：80～200mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述洗涤后，还包括：将所述洗涤后的下层液体进行冷冻干燥，得到备用离子液体；

所述冷冻干燥的温度为-30～-40℃，所述冷冻干燥的时间为24～36h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述备用离子液体和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量比为4～9.5：0.5～2.5；

所述聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和第一溶剂的用量比为0.5～2.5g：20～30mL。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述反应后，还包括：将所述反应后的产物浸泡洗涤和冷冻干燥；

所述冷冻干燥的温度为-30～-40℃，所述冷冻干燥的时间为24～36h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体聚合物、无机填料和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的质量比为8～9：0.5～1：0.5～1；

所述双三氟甲烷磺酰亚胺锂和第二溶剂的用量比为1g：20～30mL。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种；所述第二溶剂为乙腈；

所述无机填料选自Li₇La₃Zr₂O₁₂、Al₂O₃和SiO₂中的一种。

9.权利要求1～8任意一项制备方法制备的离子液体聚合物复合固态电解质。

10.一种锂离子电池，包括正极、负极和固态电解液，其特征在于，所述固态电解质为权利要求9所述离子液体聚合物复合固态电解质。