[发明专利]侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物、固态聚合物电解质及其制备方法

说明书

本发明公开了一种侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物及其制备方法、一种固态聚合物电解质及其制备方法。所述聚合物的主链为含有聚芳醚基的聚合物结构，侧链为聚乙二醇结构，所述聚芳醚基聚合物的结构式如下：所述侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物的制备包括：步骤(1)：制备含聚芳醚基的聚合物；步骤(2)：将所述含聚芳醚基的聚合物与聚乙二醇溶解于溶剂中，之后加入催化剂，待所述催化剂溶解后，滴加偶联剂，接着在搅拌下进行反应，即得。本发明所制备的全固态聚合物电解质，具有良好的离子传导性，同时还具有优异的耐热耐高温性能和机械强度。

技术领域

本发明属于聚合物电解质制备技术领域，具体涉及一种具有高机械强度和耐热性的聚芳醚基固态聚合物电解质及其制备方法。

背景技术

随着全球环境污染和能源危机的不断加剧，清洁能源技术的发展受到了广泛的关注，同时促进了电化学储能器件的发展。电解质作为电化学储能器件中重要的组成部分，对储能器件的安全性等方面起着重要的作用。

目前储能器件的电解质主要是液态电解质，但是液态电解质存在着许多问题。比如，在组装和使用过程中的漏液问题等，同时由于液态电解质主要以有机电解液为主，在高温或异常使用过程中可能会引起电解液的燃烧而出现安全问题。同时，液态电解质限制了储能器件的应用环境，在一些特殊的领域或极端环境中，比如石油勘探、航空航天等领域，液态电解质无法满足应用条件。固态聚合物电解质，在安全等方面优于液态电解液。但是，目前报道的聚合物电解质，无法在机械强度和温度使用范围上同时满足使用条件，因此，新型的具有高机械强度和耐热性的聚芳醚基固态聚合物电解质的开发越来越引起人们的重视。

发明内容

针对现有技术存在的不足及缺陷，本发明的目的之一在于提供一种侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物及其制备方法。

本发明的目的之二在于提供一种聚合物固态电解质及其制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物，所述聚合物的主链为含有聚芳醚基的聚合物结构，侧链为聚乙二醇结构，所述聚芳醚基聚合物的结构式如下：

其中，Ar为中的至少一种；

h为聚乙二醇的重复单元数，n与m表示聚合度，h为4～400，0＜n/(m+n)＜1，0＜m/(m+n)＜1；

所述聚芳醚基聚合物的5％热失重温度大于400℃，玻璃化转变温度为150～310℃，数均分子量为40000～70000。

一种上述侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物的制备方法，包括：

步骤(1)：将含双氟苯基结构的单体双酚酸、含二氮杂萘酮结构的酚单体和成盐剂，加入到反应溶剂中，之后加入带水剂，得到混合物，将所述混合物进行搅拌，待固体物质溶解后，升温进行回流；之后除去带水剂，升温进行反应，得到聚合物溶液；将所述聚合物溶液倒入水中析出，得到聚合物细条，之后将所述聚合物细条水洗、干燥得到含聚芳醚基的聚合物；

步骤(2)：将所述含聚芳醚基的聚合物与聚乙二醇溶解于溶剂中，之后加入催化剂，待所述催化剂溶解后，滴加偶联剂，接着在搅拌下进行反应，得到所述侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物。

在上述侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物的制备方法中，作为一种优选实施方式，所述制备方法还包括步骤(3)：将步骤(2)所得到的侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物进行水洗、干燥；优选地，所述干燥为真空干燥，所述干燥的温度为80～90℃，时间为10～12h。

在上述侧链为聚乙二醇结构的聚芳醚基聚合物的制备方法中，作为一种中的至少一种；

所述双酚酸的结构为

含二氮杂萘酮结构的酚单体的结构为