[发明专利]低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物，所述聚合物的通式为或其中A为离子导体链段，B为低Tg链段。并公开了上述导电聚合物的制备方法。本发明公开的单离子传导全固态聚合物电解质可于全固态锂离子二次电池，在无机陶瓷隔膜的表面修饰本申请低Tg的聚醚类全固态单离子导电聚合物，避免电极与陶瓷电解质的直接接触，同时又保证离子的传导，从而改善界面稳定性。除此之外，这种低Tg的聚醚类全固态单离子导电聚合物可以引入其它骨架支撑用于全固态聚合物金属锂二次电池的隔膜兼电解质。本发明将有助于实现具有高比能量和高安全性的全固态金属锂二次电池。

技术领域

本发明属于聚合物领域，特别涉及一种低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物及其制备方法。

背景技术

实现全固态锂电池的电解质目前有两种，一种是无机陶瓷电解质，另一种是聚合物全固态电解质。聚合物全固态电解质有分为两种，一种是双离子传导的聚合物全固态电解质，另一种是单离子型的聚合物全固态电解质。无机陶瓷电解质的存在“固-固”界面不稳定的问题，再加上工艺复杂，所以至今未能大规模应用。双离子传导的聚合物全固态电解质目前已经实现了室温下工作，但是是通过牺牲机械强度为代价的，故仍存在“枝晶”的隐患。单离子传导的聚合物全固态电解质目前报道的最低工作温度是50摄氏度。

发明目的

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物，并提供上述导电聚合物的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物，所述聚合物的通式为或其中A为离子导体链段，B为低Tg链段。

进一步的，A为式1：

其中Y为Li、Na或K。

进一步的，A为式2：

其中Y为Li、Na或K；R’为烷基。

进一步的，B为-O-R-O-，其中R-为烷氧链、全氟烷氧链或硅氧链。

一种低Tg聚醚类全固态单离子导电聚合物的制备方法，采用A单体和B单体为原料溶解在溶剂中，先在室温～90℃下反应3小时，然后在120～160℃下反应10小时，冷却后，减压蒸馏除去溶剂，对得到的聚合物放入透析袋中用去离子水透析3天，除去小分子，除水并干燥，得到导电聚合物。

进一步的，A单体为式3：

其中X为F、Cl、Br或I；Y为Li、Na或K。

进一步的，A单体为式4：

其中X为F、Cl、Br或I；Y为Li、Na或K；R’为烷基官能团

进一步的，B单体为HO-R-OH，其中R-为烷氧链、全氟烷氧链或硅氧链。

进一步的，溶剂为DMAC、DMSO、DMF或NMP。