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一種含硼凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:12243051閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,采用LED光引發(fā)技術(shù),具體步驟為:

S1. 將含硼酸化合物與烯類二醇化合物經(jīng)過酯化反應(yīng)得到含硼雜環(huán)的烯類單體;

S2. 步驟S1所得的硼雜環(huán)烯類單體與含丙烯酸酯類單體、光引發(fā)劑、電解質(zhì)鹽以及有機溶劑的溶液均勻混合,澆鑄于具有規(guī)則形狀的模具中;

S3. 在惰性氣體保護(hù)下,用LED燈照射有混合溶液的模具進(jìn)行光聚合,得到含硼凝膠聚合物電解質(zhì)膜;

其中“烯類二醇”化合物是指含“碳碳雙鍵”且側(cè)基基團(tuán)為鄰二羥基的化合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,所述的含硼酸基團(tuán)化合物為苯硼酸、三氟甲基苯硼酸、雙(三氟甲基)苯硼酸、三氟甲氧基苯硼酸或五氟苯硼酸,或上述兩種以上形成的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,所述的烯類二醇化合物為2,3-二羥基甲基丙烯酸丙酯或2,3-二羥基丙基丙烯酸酯,或上述兩種形成的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,步驟S1中所述的酯化反應(yīng)是室溫酯化或者高溫共沸除水酯化,其中:

室溫酯化,將含硼酸基團(tuán)化合物與烯類二醇化合物按摩爾比1:0.8-1:1.5分散于含4?分子篩的無水二氯甲烷中,室溫攪拌下酯化,得到含硼雜環(huán)的烯類單體;

高溫共沸除水酯化,將含硼酸基團(tuán)化合物與烯類二醇化合物按摩爾比1:0.8-1:1.5溶解于無水甲苯中,130~145℃下甲苯共沸除水酯化,得到含硼雜環(huán)的烯類單體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,步驟S2中所述的丙烯酸酯類單體為聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯。

6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,步驟S2中所述的光引發(fā)劑為安息香雙甲醚、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮,或兩者混合物;所述的有機溶劑為N, N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜,或PC/EC/DEC/DMC混合溶劑或離子液體;所述的電解質(zhì)鹽為高氯酸鋰或六氟磷鋰。

7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,步驟S3中所述的光聚合使用LED燈,其主峰365nm,功率大于1750 mW/cm2,照射面積4×4 cm,氣氛溫度10~70℃,光照時間3-6min。

8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法,其特征在于,步驟S3中所述的高分子聚合物的重均分子量為4×103~6×106,或數(shù)均分子量為2×103~6×106;所述的惰性氣體為高純氮氣,或高純氬氣,上述高純氣體的純度為99.99%-99.999%。

9.一種由權(quán)利要求1-8之一所述的制備方法所得到的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)。

10.如根據(jù)權(quán)利要求9所述的含硼凝膠聚合物電解質(zhì)在制備超級電容器、鋰離子電池、混合超級電容器或燃料電池中的應(yīng)用。

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