[发明专利]一种分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质，其特征在于，所述聚合物固态电解质包括聚合物本体、掺杂在聚合物中的分子筛咪唑框架填料和锂盐；所述聚合物本体为聚苯乙烯-聚氧化乙烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质，其特征在于，所述分子筛咪唑框架填料的质量为聚合物本体质量的5％～50％；所述锂盐的质量为聚合物本体质量的20％～100％。

3.根据权利要求1所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质，其特征在于，所述分子筛咪唑框架填料为吸附离子液体的ZIF-90(ZIF-90@IL)。

4.根据权利要求1所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质，其特征在于，所述聚苯乙烯-聚氧化乙烯共聚物中聚氧化乙烯链段的质量含量占10％～90％。

5.根据权利要求1所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质，其特征在于，所述锂盐包括双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂的至少一种。

6.权利要求1所述的一种分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先将锂盐溶解于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体中得到溶液1，然后将多孔无机纳米粒子ZIF-90分散于溶液1中并置于真空高温条件下得到混合液2，将混合液2离心分离并清洗，干燥后得到固体粉末ZIF-90@IL；

(2)将步骤(1)得到的ZIF-90@IL和锂盐依次加入到有机溶剂中得到混合溶液3，然后将聚合物本体PS-PEO加入到混合溶液3中得到混合溶液4，经过磁力搅拌溶解PS-PEO后将混合溶液4浇铸在聚四氟乙烯模具中，待室温真空条件下溶剂挥发成型，随后在真空条件下通过加热固化得到所述分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质。

7.根据权利要求6所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锂盐在1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体中的浓度为0.2g/mL～2mol/L；和/或所述多孔无机纳米粒子ZIF-90与1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体的用量配比为0.1g/mL～0.5g/mL。

8.根据权利要求6所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述真空高温条件的温度为80～180℃，时间为6h～72h。

9.根据权利要求6所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述有机溶剂包括1,3-二氧戊环、四氢呋喃、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮的至少一种；和/或有机溶剂与聚合物本体PS-PEO的用量配比为10mL/g～100mL/g。

10.根据权利要求6-9任一项所述的分子筛咪唑框架掺杂聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热固化的温度为30℃～100℃，时间为3h～30h。