[发明专利]一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法

权利要求书

1.一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)在高纯氩气气氛下，首先将1，3二氧戊环(DOL)溶剂和四氢呋喃(THF)溶剂按照一定的体积比混合，然后往混合溶剂中依次添加少量锂盐添加剂、电解质锂盐和一定量的离子液体，各组分混合均匀后得到了共聚产物的前驱体溶液；

(2)在高纯氩气气氛下，通过注液的形式将共聚物前驱体溶液引入到商用隔膜中，并且组装成扣式电池；

(3)将组装好的扣式电池于室温下长时间放置，待液态醚类单体1，3二氧戊环(DOL)和四氢呋喃(THF)在电池中充分反应，开环共聚合固化形成凝胶共聚物电解质poly(DOL-co-THF)，原位制备得到共聚物基凝胶电池。

2.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，高纯氩气气氛下，H₂O和O₂含量均小于0.1ppm。

3.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，1，3二氧戊环(DOL)为纯度99.8％的无水级溶剂，四氢呋喃(THF)为纯度99.9％的电池级溶剂。

4.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，1，3二氧戊环(DOL)溶剂和四氢呋喃(THF)溶剂混合时的体积比为0.5～0.9∶0.1～0.5。

5.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，锂盐添加剂为六氟磷酸锂(LiPF₆)，六氟砷酸锂(LiAsF₆)，高氯酸锂(LiClO₄)，四氟硼酸锂(LiBF₄)，双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种，浓度为0.1～0.5mol/L。

6.根据权利要求5所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，锂盐添加剂为六氟磷酸锂(LiPF₆)，浓度为0.1～0.3mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，电解质锂盐为双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)，双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，双草酸硼酸锂(LiBOB)，六氟磷酸锂(LiPF₆)中的一种，浓度为0.1～4mol/L。优选地，电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，浓度为0.5～2mol/L。

8.根据权利要求1所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰)亚胺(EMI-TFSI)，N-甲基-N-丙基哌啶双(三氟甲基磺酰)亚胺(PP13-TFSI)，1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺(BMIM-TFSI)，N-甲基-N-丙基吡咯双(三氟甲基磺酰)亚胺(PYR13-TFSI)中的一种，添加量为溶剂和锂盐总质量的0～10wt％。

9.根据权利要求8所述的一种原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法，其特征在于，离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰)亚胺(EMI-TFSI)，添加量为溶剂和锂盐总质量的0～5wt％。

10.根据权利要求1或2所述的原位开环聚合制备凝胶聚合物电解质及凝胶态电池的方法，其特征在于，商用隔膜为聚丙烯隔膜(PP)，室温下的静置时间为8～16h。