[发明专利]一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质及制备方法

权利要求书

1.一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质是将二甲基二氯硅烷、乙二胺和有机溶剂混合，然后加入盐酸并升温低速搅拌进行水解反应，得到初缩聚环体，接着加入浓硫酸升温搅拌反应，再利用碱性溶液中和，得到含硅氧环的三维网络结构聚合物，接着与锂盐、有机环氧树脂混合均匀后涂布、压平、烘干而制得。

2.根据权利要求1所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质，其特征在于，

所述有机溶剂为乙醇、乙醚、去离子水按照质量比例为3-5：2-4：5-8配制的混合溶剂；

所述碱性溶液为质量分数30-40%的NaOH溶液；

所述锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质，其特征在于，

所述盐酸的质量分数为35-40%；

所述浓硫酸的质量分数为70-95%。

4.如权利要求1-3任一权项所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：

（1）将二甲基二氯硅烷、乙二胺为原料加入含有机溶剂的水解反应釜中，然后加入适量的盐酸，低速搅拌并升温加热，待反应釜内温度达到水解温度时恒温搅拌反应，使得二甲基二氯硅烷水解成初缩聚环体，得到含有初缩聚环体的混合体系；

（2）向混合体系逐滴加入浓硫酸溶液，然后对反应釜加热，进行升温搅拌反应，使得乙二胺与初缩聚环体发生复合反应并相互交联，接着滴加碱性溶液并保持转速匀速搅拌，调节体系pH值为中性，形成含硅氧环的三维网络结构聚合物；

（3）将锂盐和适量的有机环氧树脂加入含硅氧环的三维网络结构聚合物中，然后继续匀速搅拌1-2h，使锂盐、有机环氧树脂和聚合物混合均匀得到粘性溶胶，接着将粘性溶胶均匀涂覆在氧化硅玻璃模板表面，以0.5-1MPa的压力压平为0.5-1mm的膜，烘干，即可制得固态锂电池含硅氧环聚合物电解质。

5.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述低速搅拌的转速为120-150rpm，水解温度为30-35℃，恒温搅拌反应30-50min。

6.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述含有初缩聚环体的混合体系制备中，有机溶剂、二甲基二氯硅烷、乙二胺、盐酸的质量比例为10：3-4：5-6：4-6。

7.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述升温搅拌反应的温度为110-130℃，转速为450-500rpm，搅拌反应2-3h。

8.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述含硅氧环的三维网络结构聚合物制备中，混合体系、浓硫酸溶液的质量比例为100：5-8。

9.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述粘性溶胶制备中，含硅氧环的三维网络结构聚合物、锂盐、有机环氧树脂的质量比例为100：60-110：35-45。

10.根据权利要求4所述的一种固态锂电池含硅氧环聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述烘干的温度为80-100℃，时间为10-15min。