[发明专利]一种固态离子凝胶聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种固态离子凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述的固态离子凝胶聚合物电解质包括溶解有锂盐的离子液体和具有三维网络结构的有机/无机杂化材料；

所述的锂盐的摩尔浓度为0.1～10mol/L；

所述的三维网络结构的有机/无机杂化材料是在有机聚合物存在下，原位合成无机纳米网络而形成的纳米复合材料；

所述的有机聚合物的质量占离子液体的质量分数为0.1～50％；

所述的制备方法，步骤如下：

(1)将锂盐溶解于离子液体中，得到锂盐的摩尔浓度为0.1～10mol/L的锂盐离子液体溶液；

(2)将有机聚合物溶解于溶剂中，得到有机聚合物溶液；

(3)将无机纳米材料前驱体与有机酸混合，搅拌均匀，得到的无机纳米材料前驱体的质量分数为0.1～80％；

(4)将步骤(2)所得有机聚合物溶液和(3)所得液体同时加入步骤(1)所得锂盐离子液体溶液中，搅拌至均一的混合溶液；然后将混合液体倒入聚四氟乙烯模具中，在通风橱中自然干燥5～20h，再放入真空干燥箱，在30～120℃下真空干燥24～120h，得到固态离子凝胶聚合物电解质；

所述离子液体与无机纳米材料前驱体的摩尔比为0.1～50％；所述的溶剂为乙腈、乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种；所述的有机聚合物为聚氧化乙烯、聚氧丙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯睛、聚乙烯醇中的至少一种；所述的无机纳米网络是由无机纳米材料前驱体与有机酸发生溶胶-凝胶反应而形成的无机网络；所述的无机纳米材料前驱体为二氧化硅前驱体、二氧化钛前驱体、氧化钙前驱体、氧化锆前驱体、氮化硅前驱体或三氧化二铝前驱体；所述的有机酸为甲酸。

2.根据权利要求1所述的固态离子凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，

所述的锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的固态离子凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，

所述的离子液体为完全由阳离子和阴离子组成的、在-70～300℃呈液态，含有配位离子，不具有挥发性的低温熔盐。

4.根据权利要求3所述的固态离子凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，

所述的阳离子为咪唑类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体、吡啶类离子液体中的至少一种；

所述的阴离子为TFSI^-、BF₄^-、PF₆^-中的至少一种。