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一种自愈合网状聚合物电解质及其制备方法和应用、聚合物锂电池

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


一种自愈合网状聚合物电解质及其制备方法和应用、聚合物锂电池

技术领域

本发明涉及聚合物锂电池技术领域,尤其涉及一种自愈合网状聚合物电解质及其制备方法和应用、聚合物锂电池。

背景技术

智能手环和智能眼镜等可穿戴电子设备越来越受人们欢迎,然而,传统的锂电池由于柔韧性差和能量密度低而难以用于可穿戴设备。因此,科研工作者广泛研究具有高能量密度和良好柔韧性的柔性固态锂电池,来满足消费者对可穿戴设备的需求。固态电解质作为柔性锂电池的关键部件,在实际应用中不可避免地受到拉伸、扭曲和弯曲等外力作用,从而导致微裂纹和断裂,阻碍了固态电解质内部锂离子的传输,严重影响了固态电解质电池性能和循环性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自愈合网状聚合物电解质及其制备方法和应用、聚合物锂电池,所述自愈合网状聚合物电解质在室温下电导率高、界面接触稳定且无需外部刺激即可实现自愈。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种自愈合网状聚合物电解质,以质量份数计,包括以下制备原料:离子液体3~10份,聚乙二醇二丙烯酸酯40~70份,二硫醚二丙烯酸酯1~10份,交联剂1~5份,扩链剂3~10份,碱1~5份,锂盐20~30份,光引发剂1~10份和溶剂90~110份;

所述交联剂和扩链剂中均包括巯基。

优选的,所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、2,3-二甲基-1-丙基咪唑鎓双(三氟甲磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基哌啶双(三氟甲磺酰)亚胺盐和1-辛基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种或多种。

优选的,所述二硫醚二丙烯酸酯包括双(4-乙烯基苯基)二硫醚和/或二硫醚二甲基丙烯酸酯。

优选的,所述交联剂包括四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯和三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。

优选的,所述扩链剂包括3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,10-癸二硫醇、1,4-丁二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,5-戊二硫醇和1,6-己二硫醇中的一种或多种;

所述光引发剂包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-甲基二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种。

优选的,所述碱包括正丁胺、叔丁胺、正丙胺、叔戊胺和异丁胺中的一种或多种;

所述锂盐包括LiPF

本发明还提供了上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质的制备方法,包括以下步骤:

将离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂、锂盐和溶剂混合后,与光引发剂和碱混合,得到前驱体溶液;

将所述前驱体溶液进行UV固化,得到所述自愈合网状聚合物电解质。

优选的,所述UV固化的照射波长为100~380nm,照射光强为10~200mW·cm

本发明还提供了上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质或上述技术方案所述的制备方法制备得到的自愈合网状聚合物在聚合物锂电池中的应用。

本发明还提供了一种聚合物锂电池,包括正极、负极和电解质,所述电解质为上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质或上述技术方案所述的制备方法制备得到的自愈合网状聚合物。

本发明提供了一种自愈合网状聚合物电解质,以质量份数计,包括以下制备原料:离子液体3~10份,聚乙二醇二丙烯酸酯40~70份,二硫醚二丙烯酸酯1~10份,交联剂1~5份,扩链剂3~10份,碱1~5份,锂盐20~30份,光引发剂1~10份和溶剂90~110份;所述交联剂和扩链剂中均包括巯基。所述二硫醚二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯中的碳碳双键与交联剂和扩链剂的巯基之间会发生硫醇-烯点击反应,使所述自愈合网状聚合物电解质具有二硫键网络状结构,而动态二硫键可以使电解质膜在室温下无需外部刺激即可实现自愈。所述离子液体具有良好的离子传输性和阻燃性,不仅加快了锂离子的传输而且具有良好的阻燃性,在不降低膜机械性能的前提下提高了室温下电解质膜的电导率且电解质膜与锂金属负极良好的界面相容性,降低了界面的阻抗,从而提高了电池的循环性能和倍率性能。根据实施例的记载,本发明所述的自愈合网状聚合物电解质在室温下离子电导率达到1.13×10

本发明还提供了上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质的制备方法,包括以下步骤:将离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂、锂盐和溶剂混合后,与光引发剂和碱混合,得到前驱体溶液;将所述前驱体溶液进行UV固化,得到所述自愈合网状聚合物电解质。所述UV固化可以促进硫醇-烯点击反应的发生;同时所述制备方法操作简单,条件温和,成本低。

附图说明

图1为实施例1得到的自愈合网状聚合物电解质、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)和3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇的红外光谱图;

图2为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质的实物图和SEM图;

图3为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜和静置24小时自愈后的自愈合网状聚合物电解质膜的离子电导率随温度变化图;

图4为实施例1制备的自愈合网状聚合物电解质为电解质组装的扣式电池的室温循环测试图;

图5为实施例1所述扣式电池的室温倍率循环测试图;

图6为实施例1制备的自愈合网状聚合物电解质组装的Li//Li对称扣式电池的循环稳定性曲线;

图7为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜在室温下的自愈合过程;

图8为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜的阻燃过程。

具体实施方式

本发明提供了一种自愈合网状聚合物电解质,以质量份数计,包括以下制备原料:离子液体3~10份,聚乙二醇二丙烯酸酯40~70份,二硫醚二丙烯酸酯1~10份,交联剂1~5份,扩链剂3~10份,碱1~5份,锂盐20~30份、光引发剂1~10份和溶剂90~110份;

所述交联剂和扩链剂中均包括巯基。

在本发明中,若无特殊说明,所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

以质量份数计,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括3~10份的离子液体,优选为4~8份,更优选为5~6份。在本发明中,所述离子液体优选包括1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、2,3-二甲基-1-丙基咪唑鎓双(三氟甲磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基哌啶双(三氟甲磺酰)亚胺盐和1-辛基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种或多种;更优选为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐;当所述离子液体为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。

在本发明中,所述离子液体不仅加快了锂离子的传输而且具有良好的阻燃性,在不降低膜机械性能的前提下提高了室温下电解质膜的电导率且电解质膜与锂金属负极良好的界面相容性,降低了界面的阻抗,从而提高了电池的循环性能和倍率性能。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括40~70份的聚乙二醇二丙烯酸酯,优选为45~65份,更优选为50~60份。在本发明中,所述聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量优选为400~4000g/mol,更优选为1000~3000g/mol。在本发明中,所述聚乙二醇二丙烯酸酯的作用是传输锂离子和提高自愈合网状聚合物电解的机械性能。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括1~10份的二硫醚二丙烯酸酯,优选为2~8份,更优选为4~6份。在本发明中,所述二硫醚二丙烯酸酯优选包括双(4-乙烯基苯基)二硫醚和/或二硫醚二甲基丙烯酸酯,更优选为二硫醚二甲基丙烯酸酯。

在本发明中,所述二硫醚二甲基丙烯酸酯的制备方法优选包括以下步骤:

在氮气气氛中,将二硫醚、甲基丙烯酸酯异氰基乙酯和有机溶剂混合,进行反应,得到所述二硫醚二甲基丙烯酸酯。

在本发明中,所述氮气气氛优选通过以氮气鼓泡的方式实现。

在本发明中,所述二硫醚优选包括4,4-二氨基二苯二硫醚、双(4-羟基苯基)二硫醚和双(2-羟乙基)二硫化物和双(2-二氨乙基)二硫化物中的一种或多种;当所述二硫醚为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。在本发明中,所述有机溶剂优选包括苯、甲苯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种;当所述有机溶剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。在本发明中,当所述二硫醚为4,4-二氨基二苯二硫醚、双(2-二氨乙基)二硫化物时,所述反应不需要加入催化剂;当所述二硫醚为双(4-羟基苯基)二硫醚、双(2-羟乙基)二硫化物时,所述反应需要加入催化剂,所述催化剂优选为二月桂酸二丁基锡;所述二硫醚的质量与所述二月桂酸二丁基锡的体积比为2.5g:1mL或0.31g:0.2mL。

在本发明中,所述二硫醚、甲基丙烯酸酯异氰基乙酯和有机溶剂的质量比优选为(3~10):(5~10):(5~15)。

本发明对所述混合没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行并保证二硫醚和甲基丙烯酸酯异氰基乙酯能够充分溶解在有机溶剂中即可。

在本发明中,所述反应的温度优选为20~80℃,更优选为30~60℃,最优选为40~50℃;时间优选为10~30h,更优选为15~25h。在本发明中,所述反应优选在搅拌的条件下进行,本发明对所述搅拌的条件没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的条件即可。

在本发明中,所述二硫醚二丙烯酸酯的作用是其含有的动态二硫键可以使电解质膜在室温下无需外部刺激即可实现自愈。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括1~5份交联剂,优选为2~4份,更优选为2.5~3.5份。在本发明中,所述交联剂优选包括包括四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯和三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种;当所述交联剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。

在本发明中,所述交联剂的作用是通过二硫醚二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的碳碳双键与交联剂的巯基之间发生硫醇-烯点击反应,生成自愈合网状聚合物,从而提高聚合物的机械性能。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括3~10份扩链剂,优选为4~8份,更优选为5~6份。在本发明中,所述扩链剂优选包括3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,10-癸二硫醇、1,4-丁二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,16-十六烷二硫醇、1,5-戊二硫醇和1,6-己二硫醇中的一种或多种;当所述扩链剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。

在本发明中,所述扩链剂的作用是通过二硫醚二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的碳碳双键与扩链剂的巯基之间发生硫醇-烯点击反应,使二硫醚二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯与扩链剂聚合,增加分子链段长度,从而提高聚合物的柔韧性。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括1~5份碱,优选为2~5份,更优选为3~4份。在本发明中,所述碱优选包括正丁胺、叔丁胺、正丙胺、叔戊胺和异丁胺中的一种或多种;当所述碱为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。

在本发明中,所述碱的作用是加快碳碳双键和巯基的反应。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括20~30份锂盐,优选为22~28份,更优选为23~26份。在本发明中,所述锂盐优选包括LiPF

在本发明中,所述锂盐的作用是提供锂离子和降低聚合物电解质的玻璃化转变温度。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括1~10份光引发剂,优选为2~8份,更优选为3~6份。在本发明中,所述光引发剂优选包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-甲基二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种;当所述光引发剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。

以所述离子液体的质量份数为基准,本发明所述自愈合网状聚合物电解的制备原料包括90~110份溶剂,优选为95~105份,更优选为98~102份。在本发明中,所述溶剂优选无水乙腈。

在本发明中,所述自愈合网状聚合物电解质的形状优选为自愈合网状聚合物电解质膜,所述自愈合网状聚合物电解质膜的厚度优选为100~120μm。

本发明还提供了上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质的制备方法,包括以下步骤:

将离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂、锂盐和溶剂混合后,与光引发剂和碱混合,得到前驱体溶液;

将所述前驱体溶液进行UV固化,得到所述自愈合网状聚合物电解质。

将离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂、锂盐和溶剂混合后,与光引发剂和碱混合,得到前驱体溶液。

在本发明中,所述离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂、锂盐和溶剂的混合优选在搅拌的条件下进行;所述搅拌的时间优选为5~12h,本发明对所述搅拌的转速没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的转速并保证在上述搅拌时间下使离子液体、聚乙二醇二丙烯酸酯、二硫醚二丙烯酸酯、交联剂、扩链剂和锂盐充分溶解在溶剂中即可。

在本发明中,所述与光引发剂和碱的混合优选在搅拌的条件下进行;所述搅拌的时间优选为2~5h,本发明对所述搅拌的转速没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的转速并保证在上述搅拌时间下使光引发剂和碱充分溶解在溶剂中即可。

得到前驱体溶液后,本发明将所述前驱体溶液进行UV固化,得到所述自愈合网状聚合物电解质。

得到所述前驱体溶液后,本发明还优选将所述前驱体溶液超声处理1~10min;本发明对所述超声的条件没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的条件进行即可。

所述超声处理完成后,本发明还优选包括将所述前驱体溶液刮涂在聚四氟乙烯板的表面后,进行预固化。在本发明中,所述刮涂优选采用750μm凹槽的刮刀;所述预固化的方式优选为干燥,所述干燥的温度优选为20~40℃,时间优选为20~40h。

在本发明中,所述UV固化的照射波长优选为100~380nm,更优选为300~380nm;照射光强优选为10~200mW·cm

所述UV固化完成后,本发明还优选包括真空干燥;本发明对所述真空干燥的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。所述真空干燥完成后,本发明还优选包括揭膜;本发明对所述揭膜的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

本发明还提供了上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质或上述技术方案所述的制备方法制备得到的自愈合网状聚合物在聚合物锂电池中的应用。

本发明还提供了一种聚合物锂电池,包括正极、负极和电解质,其特征在于,所述电解质为上述技术方案所述自愈合网状聚合物电解质或上述技术方案所述的制备方法制备得到的自愈合网状聚合物。

本发明对所述正极和负极没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的锂电极用正极和负极即可。在本发明具体实施例中,所述正极包括正极活性材料、集流体、导电剂和粘结剂,所述正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比优选为8:1:1;所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的一种或几种;所述集流体优选包括铜箔或铝箔;所述导电剂优选包括乙炔黑、科琴黑和碳纳米管中的一种或几种;所述粘结剂优选包括聚四氟乙烯、聚氨酯和聚偏氟乙烯中的一种或几种。在本发明中,所述负极优选为金属锂。本发明对所述聚合物锂电池的组装方式没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的组装方式即可。

本发明提供的聚合物锂电池以所述自愈合网状聚合物电解质为电解质,具有优异的倍率性能。

下面结合实施例对本发明提供的自愈合网状聚合物电解质及其制备方法和应用、聚合物锂电池进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将2.5g4,4-二氨基二苯二硫醚溶于丙酮中,氮气鼓泡30min后加入2.9mL甲基丙烯酸酯异氰基乙酯,室温搅拌20h,得到二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺);

将0.55g锂盐(LiTFSI)、0.08g离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

图1为实施例1得到的自愈合网状聚合物电解质、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)和3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇的红外光谱图,所述红外光谱图中2560cm

图2为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质的实物图和SEM图,其中(a)为电解质对折的照片,(b)为电解质平铺的照片,(c)为自愈合网状聚合物电解质的SEM图;由图2可知,实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质是透明自支撑的电解质膜,并且在折叠和卷起后可以恢复,总体形貌表明电解质膜具有出色的机械柔韧性,微观呈现致密无孔状;有利于与电极之间的界面接触;

图3为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜和静置24小时自愈后的自愈合网状聚合物电解质膜的离子电导率随温度变化图,膜厚度约为110μm,28℃时原始的离子导电率为1.13×10

以实施例1制备的自愈合网状聚合物电解质为电解质组装扣式电池,正极活性材料为磷酸铁锂、集流体为铝箔、导电剂为乙炔黑、粘结剂为聚四氟乙烯;负极为金属锂。图4为扣式电池室温循环测试图,从图4可以看出原始的和自愈后的自愈合网状聚合物电解组装的扣式电池,在0.1C倍率下,原始的自愈合网状聚合物电解质的电池的初始放电容量为146.9mAh·g

图5为所述扣式电池的室温倍率循环测试图,从图5可以看出,室温下,在0.1C倍率下磷酸铁锂的放电比容量为160mAh·g

图6为实施例1制备的自愈合网状聚合物电解质组装的Li//Li对称扣式电池的循环稳定性曲线。使用直径为12mm的锂箔,在0.05mA·cm

图7为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜在室温下的自愈合过程。电解质膜的厚度约为800μm,使用更厚的膜旨在提高自愈测试的可操作性。用手术刀将膜切成两片,使两个分离的部分接触,静置24小时后,切割的膜愈合,虽然间隙未完全消失,但愈合后的膜可以承受100g的重量而不会断裂。展现出良好的自愈性能,其自愈能力归功于聚合物中的尿素基团和动态二硫键作用;

图8为实施例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质膜的阻燃过程。当燃烧膜后没有点火器时,没有观察到进一步的燃烧,火焰会自行熄灭,具有良好的阻燃性能。

实施例2

自愈合网状聚合物电解质的制备,步骤如下:

将2.5g双(4-羟苯基)二硫醚溶于二氯甲烷中,氮气鼓泡30min后60℃加热搅拌30min,温度降至40℃时加入1mL二月桂酸二丁基锡和2.9mL甲基丙烯酸酯异氰基乙酯,40℃下搅拌20h,得到二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酸酯);

将0.55g锂盐(LiTFSI)、0.08g离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酸酯)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

实施例2制备得到的自愈合网状聚合物电解质的室温电导率为8.76×10

实施例3

自愈合网状聚合物电解质的制备,步骤如下:

将0.31g双(2-羟乙基)二硫化物溶于二氯甲烷中,氮气鼓泡30min后在60℃加热搅拌30min,温度降至40℃时加入0.2mL二月桂酸二丁基锡和0.58mL甲基丙烯酸酯异氰基乙酯,40℃下搅拌20h,得到二硫醚双(2-甲基丙烯酸酯);

将0.55g锂盐(LiTFSI)、0.08g离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二硫醚双(2-甲基丙烯酸酯)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

实施例3制备得到的自愈合网状聚合物电解质的室温电导率为8.56×10

实施例4

自愈合网状聚合物电解质的制备,步骤如下:

将2.5g4,4-二氨基二苯二硫醚溶于丙酮中,氮气鼓泡30min后加入2.9mL甲基丙烯酸酯异氰基乙酯,室温下搅拌20h,得到二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺);

将0.6063g锂盐(LiTFSI)、0.1586g离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

实施例4制备得到的自愈合网状聚合物电解质的室温电导率为1.24×10

实施例5

自愈合网状聚合物电解质的制备,步骤如下:

将2.5g4,4-二氨基二苯二硫醚溶于丙酮中,氮气鼓泡30min后加入2.9mL甲基丙烯酸酯异氰基乙酯,室温搅拌20h,得到二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺);

将0.6650g锂盐(LiTFSI)、0.2379g离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

实施例5制备得到的自愈合网状聚合物电解质的室温电导率为1.31×10

对比例1

自愈合网状聚合物电解质的制备,步骤如下:

将2.5g4,4-二氨基二苯二硫醚溶于丙酮中,氮气鼓泡30min后加入2.9mL甲基丙烯酸酯异氰酯,室温下搅拌20h,得到二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺);

将0.489g锂盐(LiTFSI)、1.25g分子量1000g/mol聚乙二醇二丙烯酸酯、0.077g二苯二硫醚双(2-甲基丙烯酰胺)、0.0305g四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和0.23g3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇溶解于无水乙腈中搅拌12h,待搅拌均匀后,再加入20mg光引发剂和10μL正丁胺继续搅拌1h,得到均匀的前驱体溶液;

将所述均匀的前驱体溶液超声3min,得到的浆液刮涂到10×20cm长方形聚四氟乙烯板上,在干燥器中预固化24h后,进行紫外光照射1h(波长为365nm,光强为150mW·cm

对比例1制备得到的自愈合网状聚合物电解质的室温电导率为9.7×10

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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06120115919391