[发明专利]有机-无机-离子液体复合固体电解质、其制法及应用

权利要求书

1.一种有机-无机-离子液体复合固体电解质的制备方法，其特征在于包括：

提供包含聚合物单体、无机纳米颗粒、锂盐、离子液体和引发剂的均匀混合反应体系，其中，所述聚合物单体、无机纳米颗粒、离子液体均具有反应型乙烯基官能团；

对所述均匀混合反应体系进行光照或加热，使所述均匀混合反应体系中的聚合物单体、无机纳米颗粒和离子液体进行原位聚合反应，获得有机-无机-离子液体复合固体电解质。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

（1）将锂盐与离子液体均匀混合，得到锂盐溶液；

（2）将聚合物单体、无机纳米颗粒与溶剂均匀混合，得到混合液；

（3）将步骤（2）所获混合液、步骤（1）所获锂盐溶液、引发剂均匀混合，获得所述均匀混合反应体系；

（4）将所述均匀混合反应体系施加于一基体上，之后进行光照或加热，使所述均匀混合反应体系中的聚合物单体、无机纳米颗粒和离子液体进行原位聚合反应，获得有机-无机-离子液体复合固体电解质。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物单体包括单丙烯酸酯类化合物、双丙烯酸酯类化合物和三丙烯酸酯类化合物中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物单体包括，其中R₁包括聚乙二醇基团、烷基、羟基或环氧烷基。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物单体包括聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸叔丁酯中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无机纳米颗粒包括含有活性基团的硅氧烷、氧化锆、氧化钛和三氧化二铝中的任意一种或两种以上的组合，其中，所述活性基团包括乙烯基、氨基或环氧基。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述无机纳米颗粒包括八乙烯基八硅倍半硅氧烷、甲基丙烯酰氧基三烷氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、三苯基乙烯基硅烷、三乙基乙烯基硅烷、三乙烯基甲基硅烷和1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲苯环四硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述无机纳米颗粒包括甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改性的氧化硅。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体的结构通式如下：

其中，n 为0～10，R₂为PF₆^-、ClO₄^-、TFSI^-、FSI^-、BF₄^-、BOB^-、DFOB^-、PF₂O₂^-、AsF₆^-或 SbF₆^-。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述离子液体包括1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、1-乙烯基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-乙烯基-3-乙基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或两种以上的组合。