[发明专利]一种紫外固化的半互穿网络结构的聚碳酸酯基固态聚合物电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外固化的半互穿网络结构的聚碳酸酯基固态聚合物电解质，其特征在于，交联剂自我交联形成骨架，聚碳酸酯作为固态聚合物基体均匀填充在骨架内，锂盐分散在所述固态聚合物基体内，所述聚碳酸酯基固态聚合物电解质还含总重量1～50％的无机填料和/或快离子导体；

其中，所述锂盐与聚碳酸酯的重量比为4:6～9:1；

交联剂为固态聚合物电解质总重量的5％～50％；

所述聚碳酸酯为聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸丁烯酯或聚碳酸亚乙烯酯中的至少一种；

所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种；

所述交联剂为紫外线交联剂，为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或丙氧化丙三醇三丙烯酸酯中的至少一种；

所述无机填料为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锆、氧化镍、氮化硅、氢氧化镁、硅藻土、蒙脱土或高岭土中的至少一种；所述快离子导体为Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li₁₀GeP₂S₁₂、Li₃OCl_0.5Br_0.5、Li_3xLa_(2/3)-xTiO₃、Li₅La₃Ta₂O₁₂、Li₅La₃Nb₂O₁₂、Li_5.5La₃Nb_1.75In_0.25O₁₂、Li₃N-LiCl、Li₃N-LiBr、Li₃N-LiI、Li₁₄Zn(GeO₄)₄、LiZr₂(PO₄)₃、Li₃OCl、LiPON或Li₂S-M_aS_b中的至少一种，其中，0.04x0.14，M＝Al、Si或P，a和b的取值分别为1-3。

2.一种如权利要求1项所述紫外固化的半互穿网络结构的聚碳酸酯基固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将聚碳酸酯、锂盐与交联剂、无机填料和/或快离子导体加入在溶剂中制成均一溶液；

2)在上述溶液中加入光引发剂；

3)在玻璃表面涂覆成膜，在40-100℃温度下除去溶剂；

4)将涂覆薄膜的玻璃在紫外光下进行固化后得到聚合物电解质。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙腈、二甲基亚砜、环丁砜、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、丙酮、四氢呋喃、三氯甲烷、乙酸乙酯、N ,N-二甲基甲酰胺或N ,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，光引发剂的用量为交联剂重量的0.1％-5％；所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的一种。