[发明专利]一种咪唑鎓盐单体及其制备方法和聚合物电解质材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含有式Ⅰ结构的咪唑鎓盐单体结构的聚合物电解质材料，为式Ⅱ所示的均聚物；或式Ⅲ所示的无规或嵌段共聚物：

R₁选自2,6-二甲基苯基或2,4,6-三甲基苯基；

R₂和R₃选自烷基或苯基；

n1的取值为40～200；

n2的取值为0.1～1.0；m的取值为0～0.9，且n2+m＝1；

X选自PF₆、CF₃SO₃、Cl、OH或HCO₃；

Ar由H-Ar-H提供；

所述H-Ar-H选自中的一种或多种；

所述咪唑鎓盐单体，具有式Ⅰ结构：

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质材料，其特征在于，所述咪唑鎓盐单体具有式101或式102结构：

3.根据权利要求1所述的聚合物电解质材料，其特征在于，所述聚合物电解质材料具体为式201或式202所示：

4.一种权利要求1所述的聚合物电解质材料的制备方法，包括以下步骤：

a1)将具有式Ⅰ结构的咪唑鎓盐单体与H-Ar-H、1,1,1-三氟丙酮混合，在三氟甲磺酸催化剂下反应，得到式Ⅲ所示的无规或嵌段共聚物的聚合物电解质材料，其中X为三氟甲磺酸根；

或a2)将具有式Ⅰ结构的咪唑鎓盐单体与1,1,1-三氟丙酮混合，在三氟甲磺酸催化剂下反应，得到式Ⅱ所示的均聚物，其中X为三氟甲磺酸根；

b)将步骤a1)或步骤a2)的反应产物继续进行离子交换，得到式Ⅱ所示的均聚物；或式Ⅲ所示的无规或嵌段共聚物的聚合物电解质材料，其中X为除三氟甲磺酸根以外的抗衡离子。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为0～35℃；反应的时间为12～24h。

6.一种聚合物电解质膜，由权利要求1～3任一项所述聚合物电解质材料或权利要求4～5任一项所述制备方法制备的聚合物电解质材料制得。