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专利号: 2018113454299
申请人: 吉林师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,包括阻燃水性聚氨酯、锂盐和纳米氧化铝,按重量百分比计:阻燃水性聚氨酯60‑80%、锂盐15‑35%和纳米氧化铝1‑5%;其中,所述阻燃水性聚氨酯的扩链剂原料中包括有机磷酸酯二元醇,所述有机磷酸酯二元醇的结构式为

2.根据权利要求1所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述锂盐为三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂或六氟磷酸锂中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述纳米氧化铝为纳米α‑氧化铝。

4.根据权利要求1或2所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述阻燃水性聚氨酯的合成原料按重量份包括:大分子二元醇35‑65份、二异氰酸酯10‑40份、亲水型扩链剂3‑10份、常用小分子二元醇扩链剂6‑12份、三乙胺2‑6份、有机磷酸酯二元醇5‑20份、催化剂0.01‑0.1份、二元胺扩链剂1‑5份、水200‑300份。

5.根据权利要求4所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述大分子二元醇为聚己二酸‑1,4‑丁二醇酯二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇或聚氧化丙烯二醇中的一种或多种;所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'‑二苯基甲烷二异氰酸酯或4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种;所述亲水型扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸;所述常用小分子二元醇扩链剂为乙二醇、1,4‑丁二醇或一缩二乙二醇中的一种或多种;所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二正丁基锡、有机锌或有机铋中的一种或多种;所述二元胺扩链剂为乙二胺、异氟尔酮二胺中的 一种或多种。

6.根据权利要求4所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述有机磷酸酯二元醇是通过将新戊二醇磷酰氯和5‑羟基间苯二甲酸二甲酯反应生成新戊二醇磷酸酯后再还原制得。

7.根据权利要求4所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,合成所述阻燃水性聚氨酯的方法包括:将大分子二元醇、二异氰酸酯混匀,在80‑90℃下预聚反应1‑2h,再加入亲水扩链剂、常用小分子二元醇扩链剂、有机磷酸酯二元醇、催化剂和有机溶剂,在70‑90℃下反应2‑3h,降温至20‑40℃后加入三乙胺中和反应,再加入水和二元胺扩链剂高速搅拌反应0.5‑1h,除去所述有机溶剂,即得所述阻燃水性聚氨酯。

8.根据权利要求7所述的阻燃聚合物固态电解质材料,其特征在于,所述高速搅拌的速率为3000‑5000r/min。

9.一种根据权利要求1‑8任一项所述的阻燃聚合物固态电解质材料制备电解质膜的方法,其特征在于,包括:将阻燃水性聚氨酯和纳米氧化铝搅拌得到混合溶液,将锂盐加入所述混合溶液中,搅拌均匀得到铸膜液,将所述铸膜液浇铸在模具中,干燥成膜,即得所述电解质膜。

10.根据权利要求9所述制备电解质膜的方法,其特征在于,包括:干燥成膜的过程包括:在真空状态下,40‑100℃下干燥12‑48h。

11.一种根据权利要求9或10所述制备电解质膜的方法制备的阻燃聚合物固态电解质膜。

12.一种根据权利要求11所述的阻燃聚合物固态电解质膜在锂电池中的应用。