[发明专利]一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法和用途

权利要求书

1.一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

a、通过硅氢加成反应，将IL-CN和PEO同时接枝至PMHS主链，制备出PIN-PMHS聚合物；

其中，IL-CN的结构式如式1所示，

PIN-PMHS聚合物的结构如式2所示，

其中，p/f≤0.14，x＝3～20，R为-C₂H₄或-C₃H₆

b、将步骤a中合成的PIN-PMHS聚合物与锂盐、交联剂、催化剂溶解在无水乙腈或丙酮溶剂中，室温下充分搅拌，混合均匀后将溶液倒入聚四氟乙烯模具中，真空烘箱中加热交联固化，即得全固态聚合物电解质膜。

2.如权利要求1中所述的一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于所述步骤a具体过程如下：

将PMHS加入有机溶剂中充分混合得到溶液A，随后将PEO、IL-CN和催化剂与有机溶剂混合均匀，得到溶液B；将溶液A预热至40～60℃，在惰性气体的气氛下，将溶液B缓慢滴入A中，滴加完毕后混合液继续在40～60℃下搅拌2～4h，随后将温度升至70～90℃反应一段时间，直至混合液中C＝C键消失，反应结束将混合液用正己烷溶剂洗涤，减压蒸馏除去溶剂，得到淡黄色粘稠状的聚合物，即PIN-PMHS聚合物。

3.如权利要求2中所述一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于所述步骤a中，IL-CN和PEO的投料摩尔比≤0.14，PMHS加入量为PEO质量的50％；溶液A和溶液B中的有机溶剂均为甲苯。

4.如权利要求2中所述一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于所述反应采用的催化剂为氯铂酸，所述氯铂酸为H₂PtCl₆·6H₂O溶解在无水异丙醇中制备得到，且每50ml无水异丙醇溶解1g H₂PtCl₆·6H₂O；氯铂酸投料为100～200μL。

5.如权利要求1中所述一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于所用锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂。

6.如权利要求1中所述一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于所用交联剂为三乙二醇二乙烯基醚。

7.如权利要求1所述一种改性聚硅氧烷基固体电解质膜的制备方法，其特征在于步骤b中催化剂为氯铂酸，氯铂酸加入量为40μL，所述氯铂酸为H₂PtCl₆·6H₂O溶解在无水异丙醇中制备得到，且每50ml无水异丙醇溶解1g H₂PtCl₆·6H₂O。

8.一种如权利要求1中所述方法制备的改性聚硅氧烷基固态聚合物电解质膜，其特征在于：所述的改性聚硅氧烷基固态聚合物电解质膜室温下离子电导率在10^-4S/cm^-1以上，电化学窗口稳定达到5.0V vs.Li⁺/Li以上。

9.如权利要求8中所述改性聚硅氧烷基固体电解质膜在锂电池中的应用。