[发明专利]一种具有半互穿网络结构的离子凝胶电解质及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种离子凝胶电解质，所述离子凝胶电解质包括第一骨架材料、锂盐、增塑剂和第二骨架材料；所述第一骨架材料由聚离子液体在交联剂作用下发生化学交联而得到；第二骨架材料穿插在第一骨架材料内；所述锂盐溶解于增塑剂中并分散于第一骨架材料和第二骨架材料中；

其中，所述增塑剂选自离子液体；

其中，所述的聚离子液体包括式I和式II所示的重复单元：

式I中，R₂、R₃、R₄相同或不同，彼此独立地选自H、C_1-6烷基；R₆选自和/或*表示连接点，R₁选自H、C_1-6烷基，X^n-、Y^n-相同或不同，彼此独立地选自阴离子，n为所述阴离子的价态数；

式II中，R’₂、R’₃、R’₄相同或不同，彼此独立地选自H、C_1-6烷基；R’₆选自和/或*表示连接点，R’₅选自C_1-6亚烷基；X₁^n-、Y₁^n-相同或不同，彼此独立地选自阴离子，n为所述阴离子的价态数。

2.根据权利要求1所述的离子凝胶电解质，其中，式I中，X、Y相同或不同，彼此独立地选自TFSI、FSI、Tf或PF₆；

和/或，式II中，X₁、Y₁相同或不同，彼此独立地选自TFSI、FSI、Tf或PF₆；

和/或，式I所示重复单元占聚离子液体总的重复单元的摩尔比为75-98mol％；

和/或，式II所示重复单元占聚离子液体总的重复单元的摩尔比为2-25mol％。

3.根据权利要求1所述的离子凝胶电解质，其中，式I中，R₆为和/或R₁为C₂H₅，R₂、R₃、R₄为H，X为TFSI，Y为TFSI；

和/或，式II中，R’₆选自和/或R’₂，R’₃，R’₄为H，R’₅为C₂H₄，X₁为TFSI，Y₁为TFSI。

4.根据权利要求1-3任一项所述的离子凝胶电解质，其中，所述第一骨架材料包括式I’和式III所示的重复单元：

式I’中，R₂、R₃、R₄、R₆的定义同式I中R₂、R₃、R₄、R₆的定义；

式III中，R’₂、R’₃、R’₄、R’₆的定义同式II中R’₂、R’₃、R’₄、R’₆的定义；R’_6a选自下述式(a)～(d)所示基团中的至少一种，其中，*一端与主链上的C相连，**一端与另一个高分子链段中的式III所示重复单元中的R’₆基团中的氨基反应并连接：

式(a)～(d)中，*和**表示连接点；m为所述重复单元的个数，使得聚合度为m的-OCH₂CH₂-重复单元的Mw为380-1880，POSS代表笼型聚倍半硅氧烷，R’₅、X₁^n-、Y₁^n-、n的定义同权利要求1。