一种固态电解质及包括该固态电解质的锂离子电池

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种固态电解质及包括该固态电解质的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的基本结构包括正极、负极以及设置于正负极之间的用于导通离子但隔绝电子的电解质。传统的电解质多为有机液态电解质，但有机液态电解质在使用过程中存在胀气和漏液隐患。固态电池是一种新型电池，其内部的电解质为固态，相比液态电解质极大提升了电池的安全性能，但固态电解质的离子电导率相比于液态电解质较低。电解质的离子电导率是衡量电池电性能的重要指标，反映了电池内部锂离子的迁移速率，对电池的充放电速率具有重要影响。因此，如何改善固态电解质的离子电导率，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种固态电解质，通过对固态电解质中聚合物的组成进行限定，能够有效改善固态电解质的离子电导率。

本发明还提供一种锂离子电池，包括上述固态电解质，由于上述固态电解质具有良好的离子电导率，因此锂离子电池具有优异的循环性能。

本发明提供一种固态电解质，包括聚合物和锂盐，所述聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的第一结构单元，所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物还包括至少一个环状基团。

如上所述的固态电解质，其中，所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物具有式1所示的结构：

其中，R

如上所述的固态电解质，其中，所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的分子量为100-2000。

如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物的数均分子量为3000～80000，其中，所述第一结构单元在所述聚合物中的质量占比为不低于14％。

如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物的结晶度≤45％。

如上所述的固态电解质，其中，所述固态电解质按照质量百分含量包括60％～90％的聚合物、10％～30％的锂盐、0％～10％的助剂。

如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物还包括第二结构单元，所述第二结构单元来自于烯烃类化合物，所述第二结构单元和所述第一结构单元不同。

如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物按照包括以下过程的方法制备得到：

使包含第一异氰酸酯类化合物和第一胺类化合物的溶剂体系，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物；其中，所述第一异氰酸酯类化合物满足式2a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式3a所示的结构，所述第一胺类化合物为伯胺类或仲胺类化合物，

如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物按照包括以下过程的方法制备得到：

使包括第二异氰酸酯类化合物和第二胺类化合物的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物；第二胺类化合物满足式2b所示的结构，第二异氰酸酯类化合物满足式3b所示的结构，式3b中，M

本发明还提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片以及位于所述正极片和负极片之间的固态电解质，其中，固态电解质为如上所述的固态电解质。

本发明的固态电解质包括聚合物，聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的第一结构单元，且烯烃化合物还包括至少一个环状基团，该聚合物能够有效改善固态电解质的离子导电率。

本发明的锂离子电池包括上述固态电解质，由于上述固态电解质具有良好的离子电导率，因此锂离子电池具有优异的循环性能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明第一方面提供一种固态电解质，包括聚合物和锂盐，聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的第一结构单元，含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物还包括至少一个环状基团。

本发明固态电解质中的聚合物包括具有取代或未取代的脲基基团，其中，未被取代基取代的脲基基团的结构为：

被取代的脲基基团是指脲基基团中的一个氢或被取代基R取代或两个氢均被取代基R取代，结构式如下：

本发明不限脲基基团的取代基，例如可以是，R可以是酰基、羧基、取代或未取代的C

具体的，上述聚合物来自于单体之间聚合，本发明不限定聚合的具体形式，例如可以是一种单体通过均聚得到上述聚合物，也可以是两种及以上不同的单体发生共聚得到上述聚合物，但是需要满足的是，参与聚合生成本发明聚合物的单体之一是包括取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物。当然，当参与聚合的单体的单体为两种以及两种以上时，本发明不限定以包括取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物作为单体的数目，可以是参与聚合的全部单体均为包括取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物，也可以是部分单体为包括取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物。

发明人研究发现，当固态电解质中含有如上结构的聚合物时，固态电解质具有更高的离子电导率，原因可能在于：含有脲基基团的烯烃化合物具有梳状支链结构，制备得到的聚合物结晶度较低，因此在锂盐的协助下，能够保证锂离子在非晶区域内自由移动，最终通过实现锂离子在正负极之间的高效传输而改善固态电解质的离子电导率。此外，环状基团也能够为锂离子提供更大的移动空间，有助于固态电解质离子电导率的改善。

在一种具体的实施方式中，当含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物具有式1所示的结构时，聚合物对固态电解质的离子电导率的改善作用更为明显。

其中，R

具体的，当R

R

M

M

进一步的，含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的分子量为100～2000。上述分子量在合适的范围内，可避免分子量太低导致的烯烃化合物沸点低，在加工过程中容易挥发现象的出现，也可避免分子量太高导致聚合难度高，无法制备性能稳定的样品现象的出现。更进一步的，含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物的分子量为150～1500。

在一种具体的实施方式中，聚合物的数均分子量为3000～80000，其中，第一结构单元在聚合物中的质量占比为不低于14％。当聚合物具有上述数均分子量时，能够使固态电解质具有良好的离子导电性、可加工性和机械强度。当数均分子量小于3000时，固态电解质呈流动状态，机械强度差，影响电解质加工性；当数均分子量大于80000时，聚合物聚合度高，电解质内部锂离子传输较弱，电解质电导率较低，影响电池性能。

发明人还发现，聚合物的结晶度对于固态电解质离子电导率的改善也有一定的作用。当结晶度≤45％时，固态电解质离子电导率的改善更加明显。具体的，可以通过控制加入单体的种类、单体的质量、引发剂种类、温度以及时间等方式控制聚合物的结晶度，从而实现上述对结晶度的要求。

本发明中，结晶度的检测方法包括，采用X射线衍射技术测试聚合物结晶程度，基于X射线散射强度与散射物质的质量成正比，将衍射图上结晶散射和非结晶散射分开，结晶度Xc＝A/(A+B)，其中A为晶相散射强度，B为非晶相散射强度。

在一种具体的实施方式中，固态电解质按照质量百分含量包括60％～90％的聚合物、10％～30％的锂盐、0％～10％的助剂。

进一步的，如上所述的助剂选自氧化物电解质、纳米填料和有机助剂中的至少一种。

具体的，氧化电解质可选自磷酸锂、钛酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、钛酸镧锂、钽酸镧锂、磷酸锗铝锂、硅铝酸锂、磷酸硅锂、钛酸镧锂中的至少一种。

纳米填料可选自氧化铝、氧化镁、勃姆石、硫酸钡、钛酸钡、氧化锌、氧化钙、二氧化硅、碳化硅、氧化镍中的至少一种。

有机助剂可选自含氮有机小分子化合物，且当含氮小分子化合物的沸点大于200℃时，改善电解质加工窗口，避免加工过程中电解质组分变化。

具体的，含氮有机小分子化合物可选自丁二腈、N-甲基乙酰胺、3-氰基-7-氮杂吲哚、7-氮杂吲哚-4-甲腈、3,3'-偶氮甲苯、5-甲基苯并三氮唑、3,4,5-三氟苯乙腈、3,4,5,6-四氟邻苯二腈、1,2-萘二甲腈、2-氨基-4,5-咪唑二腈、5-甲基苯并三氮唑中的至少一种。

本发明对固态电解质中的锂盐不作特别的限定，均可以使用本领域常用的锂盐，具体可选自高氯酸锂(LiClO

本发明固态电解质中的聚合物，除了包括含有取代或未取代的脲基基团的第一结构单元外，还可以包括其他不含有取代或未取代的脲基基团的结构单元，本发明称此类不含有取代或未取代的脲基基团的结构单元为第二结构单元，第二结构单元与第一结构单元不同。该第二结构单元来自于具有能够参与聚合的烯键的烯烃化合物，更具体地，来自于一种不含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物。需要说明的是，本发明所称的第二结构单元是指不含有取代或未取代的脲基基团的单元，因此，聚合物中可以含有多个不同的第二结构单元。例如，不含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物可选自丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、二乙烯苯、聚乙二醇二丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、对苯二丙烯酸、乙烯基硅材料中的至少一种。

在一种具体的实施方式中，上述式1所示的聚合物可以按照包括以下过程的制备方法得到：

使包含第一异氰酸酯类化合物和第一胺类化合物(伯胺或者仲胺)的溶剂体系反应，得到含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物，即式1所示的化合物。其中，第一异氰酸酯类化合物满足式2a所示的结构，第一胺类化合物满足式3a所示的结构。式2a和式3a所示结构中的基团，可参考前述。

通过该制备方法制备得到式1所示的化合物中，M

满足式2a的第一异氰酸酯类化合物例如可以选自丙烯基异氰酸酯、丙烯酸基异氰酸酯与丙烯酰基异氰酸酯及其衍生物中的至少一种。具体地，选自甲基丙烯酰异氰酸酯、3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、异氰酸酯丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、异氰酸乙烯酯、3-异氰酸丙烯、3-乙氧基-2-丙烯酰基异氰酸酯中的至少一种。

满足式3a的第一胺类化合物例如可以选自2-氨基嘧啶-5-羧酸、2-氨基-3-碘-5-甲基吡啶、N-(4-吡啶甲基)乙胺、3-甲基噻吩-2-羧酰胺、2-溴-3-氨基-4-甲基吡啶、6-氮杂脲嘧啶、3-氯-4-氟苄胺、2-氨基-5,7-二氟苯并噻唑、3,4-吡啶二酰亚胺、吗啉、2,4-二氯苯胺、3-氨基邻苯二甲酸酐、2-氨基-3-羟甲基吡啶、3-氨基-4-氯吡啶、三苯甲胺、1,3-苯并噻唑-5-胺、2-氨基-5-氰基吡啶、4-胺基异噁唑、2-氨基异烟酸乙酯、二甲基吡啶胺、1,2-二甲基哌嗪、L-脯氨酰胺、丙硫氧嘧啶、5-氟-2-(3H)-苯并噻唑酮、5-溴嘧啶-4-酮、N-乙酰-D-丙氨酸、(S)-4-异丙基-2-唑烷酮、1-(2-哌嗪-1-基乙酰)吡咯烷、2-甲基-4-乙酰氨基吡啶、2-氯甲基-6-甲基-噻吩并[2,3-D]嘧啶-4-(3H)-酮、2-羟基-4-甲基吡啶、三聚硫氰酸、2-甲硫基-4,6-二羟基嘧啶、4-羟基-6-三氟甲基嘧啶、(1,4,7,10-四氮杂-环十二-1-基)-烯丙基乙酸酯、(S)-(-)-2-氨基-4-戊烯酸、Fmoc-L-烯丙基甘氨酸、Fmoc-D-烯丙基甘氨酸、DL-2-氨基-4-戊烯酸、D-2-氨基-4-溴戊烯酸中的至少一种。

在另一种具体的实施方式中，上述式1所示的化合物还可以按照包括以下过程的方法制备得到：

使包含第二异氰酸酯类化合物和第二胺类化合物的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物；其中，所述第二胺类化合物满足式2b所示的结构，所述第二异氰酸酯类化合物满足式3b所示的结构，式3b中，M

通过该制备方法制备得到式1所示的化合物中，M

满足式2b的第二胺类化合物例如可以选自戊烯酸类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物、甘氨酸类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物、羧酸酯类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物中的至少一种。具体地，选自(1,4,7,10-四氮杂-环十二-1-基)-烯丙基乙酸酯、(S)-(-)-2-氨基-4-戊烯酸、Fmoc-L-烯丙基甘氨酸、Fmoc-D-烯丙基甘氨酸、DL-2-氨基-4-戊烯酸、D-2-氨基-4-溴戊烯酸中的至少一种。

满足式3b的第二异氰酸酯类化合物例如可以选自对甲氧基苯异氰酸酯、3,4-二氯苯异氰酸酯、4-甲氧苄基异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、4-溴-3-甲苯基异氰酸酯、2-(甲氧基羰基)苯基异氰酸酯、异氰酸-4-溴-2-氯苯酯、异氰酸-2,3,5-二甲基苯酯、2-甲氧基-4-异氰酸硝基苯、4-氯-3-异氰酸硝基苯、异氰酸-2-氯-5-(三氟甲基)苯酯、异氰酸2,5-二氟苯酯、4-氰基苯异氰酸酯、6-氟-1H-1,3-苯并二氧(杂)芑-8-基异氰酸酯、4-异氰基-3-甲基-5-苯基异噁唑、α-甲基异氰酸苄酯、2-甲基-3-异氰酸硝基苯、4-三氟甲基硫代苯基异氰酸酯、2-硝基苯酚异丁酸酯、4-异氰酰基苯甲酸甲酯、4-异硫氰四羟基-1-(2H)-吡啶甲酸苄酯、2-噻吩异氰酸酯、异氰酸-3-氯-4-甲氧苯酯、2,3-二氢-1-苯并呋喃-5-基异氰酸酯、2-氟-4-异氰酸基-1-甲氧基苯、3-异氰酸基噻吩-2-羧酸甲酯、3-溴苯基异氰酸酯、异氰酸-4-(甲硫基)苯酯中的至少一种。

在上述两种制备实施方式中，反应体系除了包括异氰酸酯类化合物和胺类化合物之外，还包括溶剂。反应溶剂可选水、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、氢氟醚、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、吡啶、二甲苯、甲苯中的至少一种。

在反应过程中，为了使反应充分进行同时避免其他杂质的生成，可控制单异氰酸酯类化合物和胺类化合物的摩尔比为1:1。

可以理解的是，为了加快式1所示化合物的制备效率，可以通过控制搅拌转速使两种原料充分混合后再进行反应。混合可在200～2000r/min的转速下进行，混合时间可控制在30～400min，混合可在惰性气氛下进行。

在一种具体的实施方式中，可使异氰酸酯类化合物和胺类化合物在30～60℃下进行反应，反应时间一般为2～30h。

本发明不限定固态电解质的制备方法，在第一种可选的实施方式中，本发明的固态电解质可采用如下方法制备得到：

将聚合物单体、锂盐、助剂、引发剂混合，将混合后的浆液涂覆在基底表面，在惰性气氛下干燥并引发聚合反应，制备得到固态电解质。

在第二种可选的实施方式中，本发明的固态电解质还可以采用如下方法制备得到：

将聚合物单体、引发剂混合并引发聚合反应，制备得到聚合物；将制备得到的聚合物、锂盐和溶剂混合后得到固态电解质浆料，将固态电解质浆料涂覆在基底表面，在惰性气氛下干燥，得到固态电解质。

需要说明的是，在第一种可选的实施方式中，聚合物的制备与固态电解质的制备同步进行，其中，聚合物单体在引发剂的作用下引发聚合反应，形成聚合物。在聚合物的形成的同时，锂盐和助剂还能够与聚合物充分进行物理混合，使固态电解质中的聚合物、锂盐和助剂分布均匀。

进一步的，如上两种固态电解质制备方法中的溶剂均可选自N-甲基吡咯烷酮、乙腈、氢氟醚、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、吡啶、二甲苯、甲苯中的至少一种。

进一步的，引发剂加入量为聚合物单体总质量的0.01～0.5％。

引发剂可用本领域常用的引发剂，包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯中的至少一种。

固态电解质制备过程中的混合可在200～2000r/min的转速搅拌2～15h完成，反应完成后还需在惰性气氛下干燥，除去多余的溶剂，干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为12～80h。

本发明第二方面提供一种锂离子电池，由于该锂离子电池包括本发明上述的固态电解质，因而具有循环性能优异的优点。

可以理解的是，本发明的锂离子电池除固态电解质外，还包括正极极片和负极极片。本发明的锂离子电池可将正极极片、固态电解质和负极极片通过叠片方式得到固态锂离子电池电芯，经过焊接封装后，即可得到锂离子电池。

下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

1、本实施例固态电解质制备方法如下：

S1:在惰性气氛下，将甲基丙烯酰异氰酸酯与C-(1-仲丁基-哌啶-4-基)-甲基胺加入二甲苯中，在30℃下以200r/min的转速搅拌400min后，除去溶剂得到第一单体，第一单体的结构式如下所示。

S2:在惰性气氛下，将S1中第一单体、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(第二单体)、过氧化苯甲酰叔丁酯(引发剂)加入到乙腈中，在60℃聚合12h，得到聚合物；

S3：将聚合物、5g N-甲基乙酰胺(助剂)、30g LiTFSI和LiBOB(其中LiTFSI：LiBOB摩尔比为3:1)加入到400g乙腈中，以2000r/min的转速搅拌2h后将混合均匀涂布在表面光滑的模具上，干燥辊压，得到固态电解质。其中，制备得到的固态电解质的厚度为100μm。

2、本实施例锂离子电池的制备方法如下：

S1：将85g的镍钴锰三元材料(Li[Ni

S2：将30g氧化亚硅、5g锂金属粉末、15g导电炭黑、5g粘结剂油系丙烯酸酯，溶解在100g对二甲苯中，均匀混合后，涂覆于负极集流体铜箔的表面，经烘干(温度：120℃，时间：20h、氩气气体氛围)、辊压和模切得到负极片；

S3：将上述得到的正极片、固态电解质、负极片通过叠片方式制备固态锂离子电池电芯，经过焊接封装后，得到锂离子电池。

对比例1.1

1、本对比例固态电解质制备方法如下：

S1：在惰性气氛下，将聚乙二醇甲基丙烯酸酯(第二单体)、过氧化苯甲酰叔丁酯(引发剂)加入到乙腈中，在60℃聚合12h，得到聚合物；其中，第二单体的质量与实施例1中第一单体和第二单体的总质量一致。

S2：将聚合物、5g N-甲基乙酰胺(助剂)、30g LiTFSI和LiBOB(其中LiTFSI：LiBOB摩尔比为3:1)加入到400g乙腈中，以2000r/min的转速搅拌2h后将混合液均匀涂布在表面光滑的模具上，干燥辊压，得到固态电解质。

2、本对比例锂离子电池的制备方法与实施例1一致，此处不再赘述。

对比例1.2

1、本对比例固态电解质制备方法如下：

在惰性气氛下，将聚氧化乙烯、30g LiTFSI和LiBOB(其中LiTFSI：LiBOB摩尔比为3:1)加入到400g乙腈中，以2000r/min的转速搅拌2h后将混合液均匀涂布在表面光滑的模具上，将涂布后的模具放在真空干燥箱中在60℃下处理12h后辊压，得到固态电解质。其中，聚氧化乙烯的质量与实施例1中聚合物的质量一致，聚氧化乙烯的数均分子量与实施例1聚合物的数均分子量一致。

2、本对比例锂离子电池的制备方法与实施例1一致，此处不再赘述。

实施例2-5

实施例2-5锂离子电池的制备方法与实施例1基本一致，主要区别在于第一单体的种类、第二单体的种类、引发剂的种类、助剂及锂盐和溶剂的种类及固态电解质的制备参数有所不同，具体不同之处在表1-表4中列出。

对比例2.1-对比例5.1

对比例2.1-对比例5.1的固态电解质及锂离子电池的制备方法分别参考实施例2-实施例5，不同之处在于在固态电解质的制备中，只加入第二单体作为制备聚合物的单体，其中第二单体的质量与实施例2-5中第一单体和第二单体的质量总和一致，其他条件与实施例2-实施例5一致。

对比例2.2-对比例5.2

对比例2.2-对比例5.2的固态电解质及锂离子电池的制备方法分别参考实施例2-实施例5，不同之处在于在固态电解质的制备中，不加入第一单体和第二单体，直接加入聚氧化乙烯作为聚合物参与固态电解质的制备，其中加入聚氧化乙烯的质量聚合物的质量一致，聚氧化乙烯的数均分子量与实施例2-实施例5中相应的聚合物的数均分子量一致，其他条件与实施例2-实施例5一致。

实施例6

1、本实施例固态电解质制备方法如下：

S1:在惰性气氛下，将甲基丙烯酸异氰基乙酯、2,4-二氨基苯胺、N-(4-吡啶甲基)乙胺加入氢氟醚中，在60℃下以1200r/min的转速搅拌100min后，除去溶剂得到第一单体，第一单体的结构式如下所示。

S2:在惰性气氛下，将S1中第一单体(两种第一单体的摩尔比为1:1)、过氧化苯甲酰叔丁酯(引发剂)加入到乙腈中，在75℃聚合31h，得到聚合物；

S3：将聚合物、1g 3,3'-偶氮甲苯(助剂)、15g LiTFSI加入到100g四氢呋喃中，以500r/min的转速搅拌7h后将混合液均匀涂布在表面光滑的模具上，干燥辊压，得到固态电解质。

2、本实施例锂离子电池的制备方法与实施例1一致，此处不再赘述。

实施例7-9

实施例7-9锂离子电池的制备方法与实施例6一致，不同之处在于，固态电解质的制备方法参考实施例6，主要区别在于第一单体的种类、引发剂的种类、助剂及锂盐和溶剂的种类及固态电解质的制备参数有所不同，具体不同之处在表1-表4中列出。

对比例6.1-对比例9.1

对比例6.1-对比例9.1的固态电解质及锂离子电池的制备方法分别参考实施例6-实施例9，不同之处在于在固态电解质的制备中，不加入第一单体和引发剂，直接加入聚氧化乙烯作为聚合物参与固态电解质的制备，聚氧化乙烯的数均分子量与实施例6-实施例9中相应的聚合物的数均分子量一致，其中加入聚氧化乙烯的质量与聚合物的质量一致。

实施例10

1、本实施例固态电解质的制备方法如下：

S1：第一单体的制备；在惰性气氛下，在惰性气氛下，将甲基丙烯酸异氰基乙酯、2,4-二氨基苯胺、N-(4-吡啶甲基)乙胺加入50g氢氟醚中，在60℃下以1200r/min的转速搅拌100min后，除去溶剂得到第一单体，第一单体的结构式如下所示。

S2:在惰性气氛下，将S1中第一单体(两种第一单体的摩尔比为1:1)、过氧化苯甲酰叔丁酯(引发剂)、1g 3,3'-偶氮甲苯(助剂)、15g LiTFSI和100g四氢呋喃混合后得到固态电解质浆料，将固态电解质浆料涂布在模具上，在75℃下引发并保温31h，得到固态电解质。

2、本实施例锂离子电池的制备方法如下：

S1：将85g的镍钴锰三元材料(Li[Ni

S2：将30g氧化亚硅、5g锂金属粉末、15g导电炭黑、5g粘结剂油系丙烯酸酯，溶解在100g对二甲苯中，均匀混合后，涂覆于负极集流体铜箔的表面，经烘干(温度：120℃，时间：20h、氩气气体氛围)、辊压和模切得到负极片；

S3：将上述得到的正极片、固态电解质、负极片通过叠片方式制备固态锂离子电池电芯，经过焊接封装后，得到锂离子电池。

实施例1-9第一单体和固态电解质制备中所用到的原料在表1中列出；

实施例1-9第一单体及固态电解质的制备条件在表2中列出；

实施例1-9第一单体的结构式在表3中列出；

实施例1-10聚合物的相关信息及固态电解质的厚度在表4中列出。

表1

表2

表3

表4

表4中聚合物的相关表征的方法如下：

实施例10的在进行聚合物数均分子量及结晶度测试前，先将固态电解质在60～100℃下在四氢呋喃中处理10～60h，抽滤后得到上层清液，随后将上层清液进行柱层析分离，得到聚合物，然后对分离得到的聚合物进行数均分子量和结晶度的测试。聚合物数均分子量及结晶度的测试方法如下：

聚合物数均分子量测试：将聚合物溶于溶剂中，形成均匀液态体系，进行抽滤过有机膜，取样品进入日本岛津GPC-20A凝胶色谱仪进行检测，收集分子量信息；

聚合物结晶度测试：将聚合物磨成粉末，采用岛津XRD－7000型X射线衍射仪采用θ/θ扫描方式，样品水平放置，测试聚合物结晶度。聚合物结晶度，基于X射线散射强度与散射物质的质量成正比，将衍射图上结晶散射和非结晶散射分开，结晶度Xc＝A/(A+B)，其中A为晶相散射强度，B为非晶相散射强度。

上述表征结果如表4所示。

试验例

对以上实施例及对比例进行固态电解质离子电导率和锂离子电池的循环性能进行测试。测试结果见表5。

固态电解质离子电导率测试方法为：采用交流阻抗法对固态聚合物电解质的离子电导率进行测试，所用仪器为上海辰华仪器有限公司CHI660E型号电化学工作站。在氩气手套箱中，按照正极壳、不锈钢垫片、固态聚合物电解质、不锈钢垫片、弹片、负极壳的顺序组装成扣式电池，交流阻抗测试频率为100mHz～1000KHz，振幅电压为5mV、测试温度为30℃。固态聚合物电解质离子电导率计算公式：

ρ＝L/(R·S)

其中，R为固态聚合物电解质的本体阻抗(Ω)；L为固态聚合物电解质厚度(cm)；S为扣式电池有效接触面积(cm

锂离子电池循环性能测试方法为：将锂离子电池放在蓝电电池充放电测试柜上进行充放电循环测试，测试条件为60℃、0.2C/0.2C充放电，记录当容量衰减至首次放电容量的80％时所经历的循环次数。

表5

从表5的数据中可以看出，本发明的固态电解质具有更高的离子电导率、电化学窗口，使用本发明的固态电解质组装的锂离子电池具有更好循环性能。以实施例1和对比例1.1～1.2为例，相比于实施例1，对比例1.1中采用第二单体聚合制备的固态电解质，虽然电化学窗口较高，但是导锂性能较差，组装的固态电池循环性能较差。对比例1.2中采用聚氧化乙烯作为固态电解质，其电导率相对较低，导致固态电池容量衰减过快。实施例2～9与其相应的对比例的对比情况同实施例1与对比例1.1～1.2的一致，此处不再多加分析。实施例6和实施例10相比，当在制备固态电解质浆料的同时进行聚合物的制备时，固态电解质的离子电导率和锂离子电池的循环性能稍优于单独制备聚合物后再将其加入固态电解质浆料中所制备得到的固态电解质及锂离子电池。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。