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专利号: 2020114193880
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述电解质为polySH电解质;

+

所述polySH电解质,为在LiCl存在下的聚(SBMA‑HEA)电解质,Li通过聚合物链上的两‑ ‑1 ‑1性离子基团进行跳跃式迁移;拉曼光谱中,‑SO3中的S=O伸缩振动为1044cm ~1054cm ,‑+ ‑1 ‑1N(CH3)2中的CH3伸缩振动为2953cm ~2957cm ;

‑1

polySH电解质的电导率为114~147mS cm ;所述电解质的可冷冻水含量低于10%。

2.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述两性离子防冻水‑1 +凝胶电解质中,LiCl含量为1‑7mol L ;Li离子与H2O形成一种Li(H2O)n溶剂化结构。

3.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述两性离子防冻水‑1凝胶电解质中,LiCl含量为3‑7mol L 。

4.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述两性离子防冻水‑1凝胶电解质中,LiCl含量为5‑7mol L 。

5.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述电解质的水分子‑6 2 ‑1扩散系数小于等于11.21*10 cm s 。

6.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,所述电解质的水分子‑6 2 ‑1扩散系数小于等于1.02*10 cm s 。

7.如权利要求1所述的两性离子防冻水凝胶电解质,其特征在于,‑1

在‑40℃时,所述电解质的低温电导率为11~13mS cm ;所述电解质在‑40℃可以拉伸到300~350%的应变。

8.如权利要求1‑7任一项所述的水凝胶电解质的制备方法,在LiCl盐的存在下,使用SBMA和HEA采用一锅法无规聚合法制备了两性离子型polySH电解质;包括下列步骤:‑1

1)将LiCl溶解在第一溶剂中,制备浓度为1‑7mol L 的LiCl溶液;

2)将SBMA和HEA溶解于LiCl溶液中,搅拌后加入引发剂AIBA,随后置于冰浴中搅拌

1.5h;SBMA和HEA的摩尔比为1:(3‑5);

3)待溶液完全溶解后超声8~15min以移除气泡,随后将溶液注入模具中,密封置于30‑

50℃环境中聚合8‑16h。

9.如权利要求8所述的水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,制备浓‑1度为5‑7mol L 的LiCl溶液。

10.如权利要求8所述的水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,引发剂的加入量相当于单体总质量的0.5~2wt%。

11.如权利要求8所述的水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述的密封环境中聚合为,密封置于38℃环境中聚合12h。

12.如权利要求1‑7任一项所述的两性离子聚合物水凝胶电解质的用途,或者权利要求

8‑11任一项所述的制备方法得到的两性离子聚合物水凝胶电解质的用途,用于温度响应材料、储能设备电解质、低温下离子导体或应变响应材料。