[发明专利]一种梳形聚合物电解质及其制备与应用

权利要求书

1.一种梳形聚合物电解质，其特征在于，具有如式Ⅰ所示的化学结构式：

其中，a为10～800的整数，x为0.2～0.8，ax为正整数，m为3～29的整数，n为1～31的整数，R为氢原子或甲基。

2.制备如权利要求1所述梳形聚合物电解质的方法，其特征在于，其合成路线如下：

其中，a为10～800的整数，x为0.2～0.8，ax为正整数，m为3～29的整数，n为1～31的整数，R为氢原子或甲基。

3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括如下步骤：

(1)将式Ⅲ化合物溶于第一溶剂中，搅拌混合均匀，得到式Ⅲ化合物的均相溶液；

(2)将式Ⅳ化合物加入至所述步骤(1)制得的式Ⅲ化合物均相溶液中，反应得到含式Ⅰ化合物的混合溶液；

(3)将所述步骤(2)制得的含式Ⅰ化合物的混合溶液加入到第二溶剂中，得到式Ⅰ化合物沉淀，经洗涤、干燥即得到式Ⅰ化合物。

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述式Ⅲ化合物均相溶液中分散相式Ⅲ化合物与所述式Ⅳ化合物两者的质量比为1:1～1:4，所述反应在70～90℃的温度下进行。

5.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)开始前还包括所述式Ⅲ化合物的制备，该式Ⅲ化合物的合成路线如下：

6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述式Ⅲ化合物的制备包括以下子步骤：

(S1)将式Ⅱ化合物与质量百分浓度为30％～98％的硫酸溶液以1g:(10～60)mL的比例充分混合均匀，在45～75℃下反应0.5～5.5小时，得到含式Ⅲ化合物的混合溶液；

(S2)将所述步骤(S1)得到的含式Ⅲ化合物的混合溶液加入至冰水混合物中，得到白色丝状沉淀物，然后用冰水混合物洗涤该沉淀物，至滤液的pH＝6～7，接着干燥即得到式Ⅲ化合物。

7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述步骤(S1)具体是将式Ⅱ化合物与质量百分浓度为98％的硫酸溶液以1g:(10～25)mL的比例充分混合均匀，在45～65℃下反应0.5～3.5小时，从而得到含式Ⅲ化合物的混合溶液。

8.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；所述步骤(3)中，所述第二溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃中的一种或多种。

9.如权利要求1所述梳形聚合物电解质作为电解质薄膜的应用。

10.如权利要求9所述应用，其特征在于，该应用是将梳形聚合物电解质与含锂化合物按该梳形聚合物电解质中乙氧链段与所述含锂化合物中的锂元素两者4:1～40:1的摩尔比溶解在有机溶剂中得到混合溶液，该混合溶液中所述梳形聚合物电解质的质量百分浓度为10wt％～50wt％；接着，将该混合溶液干燥成膜，从而得到电解质薄膜。

11.如权利要求10所述应用，其特征在于，所述含锂化合物为高氯酸锂，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、以及二甲基亚砜中的至少一种，所述电解质薄膜的厚度为60μm～200μm。