[发明专利]一种防冻两性离子水凝胶电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种水凝胶电解质，其特征在于，拉曼光谱中，-SO₃^-中的S=O伸缩振动为1044 cm^-1~1054 cm^-1，-N⁺(CH₃)₂中的CH₃伸缩振动为2953 cm^-1~2957cm^-1；DSC证明与H₂O形成一种Li⁺(H₂O)_n溶剂化结构；在-40℃下具有325%的拉伸量；

所述水凝胶电解质的制备方法为：在LiCl盐的存在下，使用SBMA和HEA采用一锅法无规聚合法制备了两性离子型polySH电解质；包括下列步骤：

1）将LiCl溶解在去离子水中，制备LiCl溶液；

2）将SBMA和HEA溶解于LiCl溶液中，搅拌后加入引发剂，随后置于冰浴中搅拌1.5h；

3）待溶液完全溶解后超声，随后将溶液注入模具中，密封环境中聚合；

所述步骤2）中，SBMA和HEA的摩尔比为1:(3-5)。

2.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述步骤1）中，制备浓度为1-7molL^-1的LiCl溶液。

3.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述步骤2）中，SBMA和HEA的摩尔比为1:4。

4.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述步骤2）的搅拌在冰浴中进行。

5.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述步骤2）中，所述引发剂为AIBA或APS，引发剂的加入量相当于单体总质量的0.5~2wt%。

6.如权利要求5所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述步骤2）中，引发剂的加入量相当于单体总质量的1 wt%。

7.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，将溶液置于冰浴中搅拌1h后加入引发剂AIBA，随后置于冰浴中搅拌1.5h。

8.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，步骤3）所述超声为，超声8~15min以移除气泡。

9.如权利要求8所述的水凝胶电解质，其特征在于，步骤3）所述超声为，超声10min以移除气泡。

10.如权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，步骤3）中所述的密封环境中聚合为，密封置于30-50℃环境中聚合8-16h。

11.如权利要求10所述的水凝胶电解质，其特征在于，步骤3）中所述的密封环境中聚合为，密封置于38℃环境中聚合12h。

12.如权利要求1所述的两性离子聚合物水凝胶电解质的用途，用于温度响应材料、应变响应材料、低温下离子导体或者作为储能设备电解质。