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专利号: 2015109897943
申请人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐,为支化结构型含氟磺酰亚胺阴离子锂盐聚合物R-(PFSILi)n,其特征在于其分子结构包括但不限于如式(I)中式(a)~(e)所示的几种结构:式(I)中,m、n、p和o是重复单元数,均为大于零的整数。

2.如权利要求1所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐,其特征在于该支化结构包括二维星形结构和三维树状结构。

3.如权利要求1所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于该方法以含氟单体与底物在缚酸剂作用下缩合反应获得支化结构聚合物,进一步使用无机锂盐进行金属交换,最终得到锂盐形式的高分子材料;其中底物为多酚或多元醇。

4.如权利要求3所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于该方法具体包括以下步骤:步骤(1):将含氟单体与底物溶解于干燥的乙腈中,并加入缚酸剂,置于0~200℃条件下反应1d~10d,得到支化型含聚氟磺酰亚胺基盐结构的聚合物;其中底物为多酚或多元醇;

步骤(1)所述的底物、含氟单体和缚酸剂的使用当量比为1:3~100:3~100,每克含氟单体溶解在5~20mL乙腈中;

步骤(2):将步骤(1)得到的金属离子盐形式的聚合物溶于有机溶剂中,然后加入锂盐,在0~50℃下进行锂离子交换反应1h~24h,得到支化型含聚氟磺酰亚胺基锂盐聚合物R-(PFSILi)n,该聚合物为锂盐形式的聚合物。

5.如权利要求3或4所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于步骤(1)所述的底物、含氟单体和缚酸剂的摩尔比为1:3~100:3~100,每克含氟单体溶解在5~20mL乙腈中;步骤(2)所述的锂盐中锂离子与步骤(1)中含氟单体的摩尔比为

1:1,每克金属离子形式的聚合物溶解于1~10mL有机溶剂。

6.如权利要求3或4所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于步骤(1)中所述的支化型含聚氟磺酰亚胺基盐聚合物R-(PFSIM)n分子式包括但不限于如式(III)中(f)~(j)所示的几种结构:式(III)中,m、n、p和o是重复单元数,均为大于零的整数;M为金属离子。

7.如权利要求3或4所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于步骤(1)所述的缚酸剂包括但不限于CsF、KF、Cs2CO3、K2CO3、Na2CO3中的一种,所述的含氟单体为ClSO2CF2CF2OCF2CF2SO2NH2;步骤(2)中所述的有机溶剂包括但不限于乙腈、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醚,所述的锂盐LizX中X包括但不限于Cl-、Br-、I-、NO3-、ClO4-、BF4-或PF63-,z为1或3。

8.如权利要求3或4所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐的合成方法,其特征在于步骤(1)中所述的底物包括但不限于间苯三酚、多芳环结构的三酚化合物、季戊三醇、季戊四醇、丙三醇中的一种或者多种,其分子结构包括但不限于如式(IV)所示的几种结构:

9.如权利要求1所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐在制备锂电池中的应用。

10.如权利要求1所述的一种支化结构型聚氟磺酰亚胺阴离子锂盐,其特征在于支化型聚氟磺酰亚胺锂盐聚合物R-(PFSILi)n与聚氧化乙烯PEO共混制备全固态聚合物电解质膜。