一种多氟化基团聚合物固态电解质材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述多氟化基团聚合物固态电解质材料由增塑剂、多氟化基团聚合物与锂盐共混构成，其中，增塑剂为25～30重量份，聚合物基体为60～65重量份，锂盐为10
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15重量份；所述聚合物基体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸十二氟庚酯单体聚合构成的多氟化基团聚合物。2.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述多氟化基团聚合物基体的分子结构为：其中，n和m表示重复单元的摩尔数，且n:m为1:(1
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2)。3.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述多氟化基团聚合物的分子量(mw)为100,000～300,000。4.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述增塑剂为丁二腈塑性晶体，丁二腈的加入量为多氟化基团聚合物的1/4
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1/2。5.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂与二氟草酸硼酸锂两种，其中，二氟草酸硼酸锂与双三氟甲烷磺酰亚胺锂的质量比例为1:(1
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10)，锂盐的加入量为多氟化基团聚合物的1/10～1/7。6.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述多氟化基团聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1.按照摩尔比1:1准确称取甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸十二氟庚酯溶液，并溶于乙酸丁酯中，溶解过程为：在60
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90℃持续搅拌1
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5h，得到均匀透明溶液；步骤2.选择过硫酸铵作为聚合反应的引发剂，其加入质量为丙烯酸十二氟庚酯质量的0.1
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0.5％；选择十八硫醇作为扩链改性剂，其加入质量为丙烯酸十二氟庚酯质量的0.1
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0.5％；将引发剂和扩链改性剂置于步骤1制得的均匀透明溶液中；步骤3.将步骤2所得混合物溶液置于密闭容器中封口，并在60
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90℃继续反应3
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6h，得到粘性流体；步骤4.将步骤3所得产物多次沉淀纯化，得到多氟化基团聚合物产物。7.按权利要求1所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述多氟化基团聚合物固态电解质材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.将锂盐置于氩气气氛的手套箱中50
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80℃加热1
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5h；步骤2.将锂盐、增塑剂、聚合物基体溶解于乙腈/n
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甲基吡咯烷酮混合溶剂中，得到混合溶液；步骤3.将步骤2所得混合溶液在50
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80℃下磁力搅拌1
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5h，得到均匀的电解质浆料；步骤4.将干燥好的玻璃纤维多孔膜浸入步骤3所得电解质浆料中5～10min后，取出并
在干燥箱中干燥，得到多氟化基团聚合物固态电解质材料。8.按权利要求7所述多氟化基团聚合物固态电解质材料，其特征在于，所述步骤2中，乙腈/n
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甲基吡咯烷酮混合溶剂中所述乙腈与n
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甲基吡咯烷酮的体积比为1:1，溶剂占混合溶液质量的1/5。

技术总结
本发明属于固态电解质的制备及应用领域，具体提供了一种含有多氟化基团的聚合物固态电解质材料及其制备方法。本发明所制备的聚合物固态电解质，离子电导率高，具有较宽的电化学活性窗口，可以与锂金属负极兼容，并可应用于多种正极材料制备的固态电池中。本发明制备的固体电解质主体，为甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸甲酯共聚得到，反应条件温和，易于实现；当聚合物主体共混锂盐及增塑剂后，制得的聚合物固态电解质化学稳定性好，在宽的温度范围内都表现出高的离子电导率，在30℃达到2.5


技术研发人员：刘兴泉 郝帅 李蕾 纪煜垚 程文栋 吴宇轩 霍晋生 何泽珍
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/28