[发明专利]一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在高于95℃条件下，完全转变成凝胶状态，在低于93℃时，恢复成溶胶状态，通过以下方法制备：

步骤1，取甲基纤维素溶于去离子水中，在0-4℃冰水浴条件下搅拌20-24 h配制成2-3wt%质量比的甲基纤维素水溶液；

步骤2，按照质量比（0.8-1）：（0.2-0.5）：（250-300）称取异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾和去离子水，加入步骤1得到的甲基纤维素水溶液中，其中所述异丙基丙烯酰胺的质量与所述步骤1中甲基纤维素的质量比为1:10，在保护气体保护下搅拌30-60分钟后，加入25-30 uL四甲基乙二胺后在室温下反应8 h；

步骤3，将步骤2得到的反应产物透析5-7天后冷冻干燥24-48 h即得甲基纤维素接枝异丙基丙烯酰胺，记作MC-g-NIPAM；

步骤4，室温20-25℃下，将所述MC-g-NIPAM作为温敏共聚物加入电解质的水溶液中分散均匀，得到透明的均相溶液。

2.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述步骤1中的保护气体为氮气、氩气或氦气，所述步骤4中的所述电解质为硫酸、氢氧化钾、氢氧化锂、无水硫酸钠、硝酸锂、硝酸钠或硝酸钾，所述电解质的浓度为0.5-6M。

3.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述水系电解液形成了低温导电-高温凝胶切断通路的智能可逆保护,在常温20-25℃条件下，所述MC-g-NIPAM的加入不影响所述水系电解液的电导率，在高于95℃条件下，所述水系电解液的电导率为0。

4.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在溶胶-凝胶相转变50-100次后，电导率没有损失，仍可实现低温导电-高温凝胶切断通路的智能可逆保护机制。

5.如权利要求1所述的基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，取甲基纤维素溶于去离子水中，在0-4℃冰水浴条件下搅拌20-24 h配制成2-3wt%质量比的甲基纤维素水溶液；

步骤2，按照质量比（0.8-1）：（0.2-0.5）：（250-300）称取异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾和去离子水，加入步骤1得到的甲基纤维素水溶液中，其中所述异丙基丙烯酰胺的质量与所述步骤1中甲基纤维素的质量比为1:10，在保护气体保护下搅拌30-60分钟后，加入25-30 uL四甲基乙二胺后在室温下反应8 h；

步骤3，将步骤2得到的反应产物透析5-7天后冷冻干燥24-48 h即得甲基纤维素接枝异丙基丙烯酰胺，记作MC-g-NIPAM；

步骤4，室温20-25℃下，将所述MC-g-NIPAM作为温敏共聚物加入电解质的水溶液中分散均匀，得到透明的均相溶液。

6.甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺作为温敏共聚物在制备如权利要求1所述的可逆过热保护的水系电解液中的应用，其特征在于，形成低温导电-高温凝胶切断通路的智能可逆保护,在常温20-25℃条件下，所述甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的加入不影响所述水系电解液的电导率，在高于95℃条件下，所述水系电解液的电导率为0。

7.如权利要求6中所述的应用，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在高于95℃条件下，转变成凝胶状态，在低于93℃时，恢复成溶胶状态。

8.如权利要求6中所述的应用，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在溶胶-凝胶相转变50-100次后，电导率没有损失，仍可实现低温导电-高温凝胶切断通路的智能可逆保护机制。

9.如权利要求6中所述的应用，其特征在于，所述水系电解液为溶质为硫酸、氢氧化钾、氢氧化锂、无水硫酸钠、硝酸锂、硝酸钠或硝酸钾的水溶液，所述溶质的浓度为0.5-6M，所述温敏共聚物的加入量为所述水系电解液质量的0.05-0.2倍。