[发明专利]聚合物电解质及包括该聚合物电解质的锂离子电池

权利要求书

1.一种半固态聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质中至少含有一个碳酸酯结构、一个酯结构、一个硼结构和一个氟结构；所述碳酸酯结构、酯结构、硼结构和氟结构可相互组合成不同的链段；

单位摩尔该聚合物电解质中含有0.8~0.95摩尔份碳酸酯结构和酯结构、0.01~0.25摩尔份硼结构和氟结构；

所述聚合物电解质分子量为500~30W；

所述聚合物电解质包括乙烯基碳酸酯结构、乙烯酯基结构、含乙烯基含硼官能团结构和含氟官能团结构。

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述乙烯基碳酸酯结构为烯丙基甲基碳酸酯、碳酸乙烯亚乙酯、焦碳酸二烯丙基酯、碳酸二烯丙酯、碳酸烯丙基苯酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述乙烯基酯基结构为苯氧乙酸烯丙酯、乙酰乙酸丙烯酯、乙酸芳樟酯、庚酸丙烯酯、衣康酸酐、己酸丙烯酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、2-甲基丙烯酸酐、乙酸烯丙酯、2-乙烯基-4,4-二甲基-2-恶唑啉-5-酮、甲基丙烯醇乙酸酯、2-（三甲基硅甲基）烯丙基乙酸酯、三氟乙酸烯丙酯、3-乙酰氧基-1-丙烯基硼酸频哪酯、甲丙烯醛二乙酰基缩醛、（三苯基膦烯）醋酸烯丙酯、乙酸-1-乙基-2-丙烯酯、2-（全氟辛基）乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4,4,4,-三氟巴豆酸乙酯、1H,1H-全氟正癸基丙烯酸酯、2-甲烯基丁内酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸-1H,1H-全氟代辛酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸异辛酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、2-氟丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、2-（三氟甲基）丙烯酸甲酯、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、马来酸酐、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、2-甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸芐基酯、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述含乙烯基含硼官能团结构为硼酸三烯丙酯、乙烯基硼酸频哪醇酯、2-（乙氧羰基）乙烯基乙酸二甲基丁二醇酯、异丙烯基硼酸甲基亚氨基二乙酸酯、反式-2-［3,5-BIS-(三氟甲基)苯基］乙烯基硼酸频那醇酯、(E)-1-乙氧乙烯基-2硼酸频那醇酯、异丙烯基硼酸频哪醇酯、4-三氟甲基苯乙烯硼酸频那醇酯、2,2-二甲基乙炔基硼酸、1-（4-氟苯基）乙烯基硼酸频哪醇酯、1-（三氟甲基）乙烯硼酸己醇酯、1-苯基乙烯基硼酸频哪醇酯、1-苯基乙烯基硼酸、4,4,6-三甲基-2-乙烯基-1,3,2-二氧杂硼烷、反式-BETA-苯乙烯硼酸、2-环己基乙烯硼酸、2,2-二甲基乙烯硼酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其特征在于，所述含氟官能团结构为2-氟丙烯酸甲酯、全氟乙基乙烯基醚、4,5,5-三氟-4-戊烯酸、三氟甲基三氟乙烯基醚、全氟烯丙基苯、三氟乙烯基苯醚中的一种或多种。

6.一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括：

（1）用乙烯基碳酸酯或乙烯基酯溶解功能聚合物，混合均匀后得到A体系，其中A体系中功能聚合物的质量占比为0.2%~30%；

（2）将A体系、锂盐和功能添加剂混合均匀，即得到混合液；

（3）将所述混合液进行原位聚合得到聚合物电解质；

所述制备方法不包括聚合引发剂，

其中，所述功能聚合物为耐高电压且线性可溶解的聚合物，

所述功能添加剂为乙烯基硼结构类试剂、乙烯基氟结构类试剂中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的方法得到的聚合物电解质。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-5或7所述的聚合物电解质。