[发明专利]一种基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质及制备方法

权利要求书

1.一种基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将脱水后的多元醇与多异氰酸酯加入到反应容器中，在机械搅拌下反应，反应温度为80-90 ℃，反应开始1 h内加入二羟甲基丁酸和一缩二乙二醇，得到溶液A，继续反应30min后加入有机溶剂，反应2 h后加入二月桂酸二丁基锡，得到水性聚氨酯预聚体；

（2）将步骤（1）中所述水性聚氨酯预聚体的温度降低至50-56 ℃，并加入三乙胺中和，反应20~40 min后得到溶液B；

（3）制备离子传导聚合物水溶液，按一定质量比将所述溶液B和所述离子传导聚合物水溶液混合，并使用匀浆机分散均匀，然后通过干燥的方式除掉多余的水分，得到水性聚氨酯泡沫；

（4）将步骤（3）中所述水性聚氨酯泡沫切成薄片，将所述薄片浸泡于碱性溶液中，即得到基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述反应的时间为8-13h；

优选的，步骤（1）中所述多元醇中羟基与所述多异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比为1:1~1.4。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述二羟甲基丁酸与多元醇摩尔比为0.2-0.6:1，一缩二乙二醇与多元醇摩尔比为0.5-0.9:1，二月桂酸二丁基锡与多元醇摩尔比为0.02-0.03:1；

优选的，步骤（1）中所述二月桂酸二丁基锡分四次加入，每次间隔1h；

优选的，步骤（1）中所述有机溶剂的添加量为溶液A的50-100%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述多元醇选自聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷中的至少一种；

优选的，步骤（1）中所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述有机溶剂选自丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；

优选的，步骤（2）中所述三乙胺与二羟甲基丁酸的摩尔比为1~1.2:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述离子传导聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯中的至少一种；

优选的，步骤（3）中所述离子传导聚合物水溶液的质量分数为5~20%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述离子传导聚合物水溶液与所述溶液B的质量比为（0.8~2）:1；

优选的，步骤（3）中所述的干燥方式选自冷冻干燥、常压干燥、超临界CO₂干燥中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述碱性溶液选自氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液中的至少一种；

优选的，步骤（4）中所述碱性溶液的浓度为4~10 mol/L。

9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述浸泡的时间为1-24h。

10.如权利要求1-9任一项所述方法制备的基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质。