[发明专利]一种八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备方法

摘要

本发明提供了一种八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备方法，包括以下步骤：（1）4‑氰基‑4’‑(6‑羟基己氧基)二联苯的制备；（2）6‑(4‑氰基‑4’‑二联苯氧基)己基甲基丙烯酸酯的制备；（3）八臂聚乙二醇‑溴的制备；（4）八臂液晶嵌段共聚物的制备；（5）八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备。本发明通过加入八臂液晶嵌段共聚物对复合膜进行微观调控，得到机械性能较好、电化学性能稳定的复合型全固态聚合物电解质，其退火后室温和95℃下的电导率值分别可达6.20×10^‑5 S cm^‑1和5.65×10^‑4S cm^‑1。组装成LiFePO₄/8‑PEG‑MALC‑30/Li的扣式电池在95°C、1C条件下电池放电比容量为127mAh g^‑1。采用本发明提供的八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质组装成的锂二次电池在储能电池方面具有一定的应用前景。

主权项

1.一种八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)4-氰基-4’-(6-羟基己氧基)二联苯的制备/n先将10mmol对氰基联苯酚和30mmol碳酸钾置于100mL丙酮中回流，控制温度为65℃，回流3h后，再加入15mmol 6-溴正己醇继续回流24h，先用50mL氯仿对产物进行3次萃取，然后用50mL去离子水再进行3次洗涤、再用1g无水硫酸镁干燥、过滤后采用90mL甲醇进行重结晶，制备得到4-氰基-4’-(6-羟基己氧基)二联苯；/n(2)6-(4-氰基-4’-二联苯氧基)己基甲基丙烯酸酯的制备/n先将步骤1制备得到的4-氰基-4’-(6-羟基己氧基)二联苯10mmol溶于100mL无水四氢呋喃中，搅拌3h，在氮气氛围中将11mmol无水三乙胺以及溶有10mmol甲基丙烯酰氯的无水四氢呋喃分别滴加到所述4-氰基-4’-(6-羟基己氧基)二联苯的无水四氢呋喃溶液中，再进行搅拌反应24h、过滤，并对过滤后的有机溶剂进行旋蒸，最后采用90mL乙醇进行重结晶，制备得到6-(4-氰基-4’-二联苯氧基)己基甲基丙烯酸酯；/n(3)八臂聚乙二醇-溴的制备/n将1mmol八臂聚乙二醇，其Mw为20000、8mmol无水三乙胺和8mmol 2-溴异丁酰溴的混合物溶于50mL二氯甲烷中，在氮气氛围中搅拌反应48h后进行过滤，并对过滤后的有机溶剂进行旋蒸，最后再置于90mL乙醚中进行沉析、过滤、真空干燥24h，制备得到八臂聚乙二醇-溴；/n(4)八臂液晶嵌段共聚物的制备/n先将步骤2制备得到的6-(4-氰基-4’-二联苯氧基)己基甲基丙烯酸酯5mmol、步骤3制备得到的八臂聚乙二醇-溴0.025mmol和0.2mmol溴化亚铜混合并搅拌，氮气氛围中加入6mL无水甲苯和0.2mmol1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺配体，对溶液进行冷冻-抽气-解冻后，控制温度为80℃，反应4h，用液氮冷却后，先用30mL无水四氢呋喃进行稀释、中性氧化铝柱进行过柱、再进行旋蒸，最后在90mL乙醚进行沉析、过滤、并在40℃下真空干燥24h，制备得到八臂液晶嵌段共聚物；/n(5)八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质的制备/n先将步骤(4)制备得到的八臂液晶嵌段共聚物42.7mg、八臂聚乙二醇48mg、聚乙二醇二丙烯酸酯32mg和双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐19.6mg进行混合，同时加入1滴2-羟基-2-甲基苯丙酮作为光引发剂，搅拌均匀后在上述混合物中加入乙腈，在紫外灯照射下固化成膜后，再在104℃下退火2h，最后在真空条件下自然冷却至室温，制备得到八臂液晶嵌段共聚物复合型电解质。/n