1.本发明涉及腈类聚合物电解质基体材料、电解质及电池，属于固态锂电池等储能器件的聚合物电解质材料技术领域。
背景技术：2.固态锂电池是新能源汽车动力电池发展的终极目标，固态锂电池应用于新能源汽车能够提高其安全性和使用寿命。固态锂电池的核心技术是以固态电解质替代液态电解质。发展固态锂电池，首要的任务是研发高性能、低成本的、应用工艺普适性广的固态电解质。
3.全固态电解质研发有三条技术路线，分别是硫化物、氧化物和聚合物电解质。硫化物和氧化物固态电解质具有优良的离子电导率和电性能稳定等优点，但其固态电池制造工艺与现行的锂电池制造工艺难于兼容，需另起炉灶，重新设计与建立固态电池生产工艺与生产流程，从而导致高昂的生产成本。聚合物电解质是锂盐溶于聚合物溶液中，然后采用涂膜技术挥发溶剂制得聚合物电解质膜。聚合物电解质膜与现行的锂电池制造工艺完全兼容，具有很好的工艺普适性，使用聚合物电解质制造固态电池，是一条电池易加工和低成本的生产工艺。聚合物电解质目前的分类主要有以下两类：纯固态型聚合物电解质和凝胶型聚合物电解质，纯固态型聚合物电解质具有较高的力学强度、优异的电池易加工性和安全性、长寿命等特点使其成为理想的固态电解质。但由于聚合物固态电解质室温离子电导率较低，目前还不具备商业应用价值。凝胶聚合物电解质通常都是选用溶解度参数与电解液的有机溶剂溶解度参数相近的聚合物为基体，使用浓度为1.0mol.l-1
电解液对聚合物基体进行浸渍溶胀而获得。凝胶聚合物电解质的离子电导率随所含电解质溶液的含量增加而提高，在较高电解质溶液含量情况下，电导率可接近液体电解质的离子电导率。高电解质溶液含量的凝胶聚合物电解质虽有助于提高电池性能，但导致凝胶聚合物电解质机械强度变差，无助于改善电池的安全性能，散失了凝胶聚合物电解质改善锂电池安全性的初衷。凝胶聚合物电解质离子电导率与力学性能存在的此消彼长的矛盾是凝胶聚合物电解质发展亟待解决的重要问题。
4.通常聚合物电解质离子电导率与单位体积中自由离子数有关，只有在较高的单位体积自由离子浓度情况下，聚合物电解质才能达到较高的离子电导率。聚合物电解质要达到满足电池使用的电导率，有机电解液的吸收量则需为聚合物基体自身重量的300～500％，在如此高的电解液的吸收量，又由于电解液的溶剂亦是聚合物基体的良溶剂且相互相溶，在良溶剂的作用下聚合物基体内聚能降低，导致聚合物电解质的机械强度迅速下降、力学性能变差。因此，亟需解决凝胶聚合物电解质离子电导率与力学性能此消彼长的问题。
5.此外，现有的凝胶聚合物电解质，大都采用聚乙烯醇作为主体基材，聚乙烯醇属于强极性聚合物，它与大多数低极性的酯类溶剂无相溶性，所制备的聚合物电解质只适用于如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等强极性溶剂构成的电解液体系，不适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等低极性溶剂构成的电解液体系。当前锂离子电池普遍使用的是以碳酸二甲酯、碳酸
二乙酯为主溶剂的电解液体系，为了适应.现行的锂离子电池生产体系与工艺，有必要开发一种适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系的聚合物电解质材料。
技术实现要素：6.本发明解决的技术问题是提供一种适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系的腈类聚合物电解质基体材料。
7.本发明腈类聚合物电解质基体材料，由丙烯腈-丙烯酸共聚物、具有双键的磺酸盐有机单体和反应单体自由基聚合而成，其中，所述反应单体包括n,n-二乙基氰丙烯酰胺(bceam)。
8.在本发明的一个实施方式中，具有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的5.0～20％；反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的50～300％。
9.在本发明的一个具体实施方式中，具有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的14.0～20％。
10.在本发明的一个具体实施方式中，反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的80～170％。
11.在一个具体的实施方式中，所述具有双键的磺酸盐有机单体包括乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的至少一种。
12.在其中一个实施方式中，丙烯腈-丙烯酸共聚物由丙烯腈类单体和丙烯酸类单体聚合而成，其中，所述丙烯腈类单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈和n,n-二乙基氰丙烯酰胺单体中的至少一种，丙烯酸类单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。
13.在本发明的优选的实施方式中，丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为25～40％:60～80％。在一个具体实施方式中，丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为30～40％:60～70％。
14.具体的，丙烯腈-丙烯酸共聚物由以下方法制备得到：将水、丙烯酸类单体混合，调整ph至7～9，然后升温至50～70℃加入引发剂并开始滴加丙烯腈类单体进行聚合反应，聚合时间8～24hr，即得。
15.在一个具体的实施方式中，所述反应单体还包括丙烯酸酯类单体，且n,n-二乙基氰丙烯酰胺与丙烯酸酯类单体的重量比为60～90％:10～40％。
16.丙烯酸酯类单体可以采用本领域常用的。本发明在一个具体的实施方式中，所述丙烯酸酯类单体化学通式为ch2＝cr1coor2中的至少一种，其中r1为-h或-ch3，r2为-(ch2)nch3，n为0～12中的整数。
17.本发明还提供一种腈类聚合物电解质。
18.本发明腈类聚合物电解质，包括聚合物基体和电解质盐，所述聚合物基体为本发明所述的腈类聚合物电解质基体材料。
19.所述电解质盐可以为本发明常用的电解质盐，比如锂盐。在本发明的一个具体实施方式中，所述电解质盐为litfsi(双三氟甲基磺酸亚酰胺锂)、lifsi(双氟磺酸亚酰胺锂)、lipf6(六氟磷酸锂)、libf4(四氟硼酸锂)、libob(二草酸硼酸锂)、lidfob(草酸二氟硼酸锂)、lipf2o2(二氟磷酸锂)等。
20.本发明所述腈类聚合物电解质采用常规方法制备。在本发明的一个实施例中，将凝胶聚合物电解质基体材料浇注成膜，然后浸入电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后，即得。所述电解液为本领域常规电解液，包括但不限于以碳酸二甲酯或碳酸二乙酯体系的电解液。
21.本发明还提供一种凝胶聚合物电池。
22.本发明凝胶聚合物电池，包括正极、负极和电解质，所述电解质为本发明所述的凝胶聚合物电解质。
23.其中，所述凝胶聚合物电池可以为锂蓄电池，常用的锂电池的正极和负极均适用于本发明。
24.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
25.本发明腈类聚合物电解质基体材料的生产过程都是以水为介质，对环境和操作生产人员身体健康无污染和伤害，是一种绿色环保的生产技术。该基体材料，可以采用普通方法浇注成膜，所得膜用有机电解质溶液浸渍后，得到聚合物电解质膜，该电解质膜适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系，其吸液率小于250％、离子电导率10-4
～10-3
scm-1
，并具有良好机械强度，可用做聚合物电解质，替代液态电解质以改善锂离子电池的安全性能。
26.本发明腈类聚合物电解质基体材料，其原料成本较低，制备方法简单，无需依赖特殊设备，成本较低，有利于工业生产。
具体实施方式
27.解决聚合物电解质离子电导率与力学性能此消彼长矛盾的技术途径：首要的重点是要提高聚合物基体自身应含有大量的可离解的离子源；其次是聚合物基体中应含有对金属离子具有可络合或螯合的组分，金属络合物或螯合物在溶剂作用下有利于生成自由离子；再次是聚合物基体应为强极性聚合物，与溶剂相亲而不相溶，以避免溶剂的作用导致材料力学性能大幅下降。
28.基于上述解决聚合物电解质力学性能的技术途径，本发明提供一种腈类聚合物电解质基体材料，只需吸收少量的有机电解液，就能显现较高的离子电导率，同时并保特良好的机械强度，且能够适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系。
29.本发明腈类聚合物电解质基体材料，由丙烯腈-丙烯酸共聚物、具有双键的磺酸盐有机单体和反应单体自由基聚合而成，其中，所述反应单体包括n,n-二乙基氰丙烯酰胺(bceam)。
30.本发明腈类聚合物电解质基体材料，可以采用普通方法浇注成膜，所得膜用有机电解质溶液浸渍后，得到聚合物电解质膜，该电解质膜适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系，其吸液率小于250％、离子电导率10-4
～10-3
scm-1
，并具有良好机械强度，可用做聚合物电解质，替代液态电解质以改善锂离子电池的安全性能。
31.其中，n,n-二乙基氰丙烯酰胺(简写为bceam)的结构式为：
32.33.bceam可以采用本领域常用的合成方法制备得到，在一个具体的实施方式中，bceam以丙烯酰胺与丙烯腈为原料，采用迈克尔加成反应合成。本发明中引入bceam有益的作用是bceam单体的腈基有未成键的孤对电子，它对金属离子具有较强的配位能力而形成络合物，这种腈基与金属离子络合物自身具备离子导电性，对提高聚合物电解质导电性是十分有利的。
34.在本发明的一个实施方式中，具有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的5.0～20％；反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的50～300％。
35.在本发明的一个具体实施方式中，具有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的14～20％。
36.在本发明的一个具体实施方式中，反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的80～170％。
37.本领域常用的具有双键的磺酸盐有机单体均适用于本发明。在一个具体的实施方式中，所述具有双键的磺酸盐有机单体包括乙烯基磺酸钠(svs)、烯丙基磺酸钠(sas)、甲基丙烯磺酸钠(smas)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(amps)、对苯乙烯磺酸钠(sss)中的至少一种。
38.丙烯腈-丙烯酸共聚物为本领域常用的丙烯腈-丙烯酸共聚物。在其中一个实施方式中，丙烯腈-丙烯酸共聚物由丙烯腈类单体和丙烯酸类单体聚合而成，其中，所述丙烯腈类单体包括丙烯腈(an)、甲基丙烯腈(man)和n,n-二乙基氰丙烯酰胺(bceam)单体中的至少一种，丙烯酸类单体包括丙烯酸(aa)和甲基丙烯酸(maa)中的至少一种。
39.在本发明的优选的实施方式中，丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为25～40％:60～80％。当丙烯酸类单体用量低于25％后，共聚物易发生沉降，不能形成丙烯腈-丙烯酸共聚物水溶液。在一个具体实施方式中，丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为30～40％:60～70％。
40.在本发明一个具体的实施例中，丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为35％:65％。
41.具体的，丙烯腈-丙烯酸共聚物由以下方法制备得到：将水、丙烯酸类单体混合，调整ph至7～9，然后升温至50～70℃加入引发剂并开始滴加丙烯腈类单体进行聚合反应，聚合时间8～24hr，即得。
42.在一个具体的实施方式中，加入氢氧化锂调整ph值。采用氢氧化锂调整ph值，在锂离子电池中，可以不引入其他原子。
43.在一个具体的实施方式中，所述反应单体还包括丙烯酸酯类单体，且n,n-二乙基氰丙烯酰胺与丙烯酸酯类单体的重量比为60～90％:10～40％。在聚合物中增加酯类单体，可以调节聚合物电解质膜的电解质溶液吸收量和聚合物电解质膜的柔韧性。
44.丙烯酸酯类单体可以采用本领域常用的。本发明在一个具体的实施方式中，所述丙烯酸酯类单体化学通式为ch2＝cr1coor2中的至少一种，其中r1为-h或-ch3，r2为-(ch2)nch3，n为0～12中的整数。
45.在一些具体的实施例中，所述丙烯酸酯类单体包括但不限于丙烯酸甲酯(ma)、丙烯酸乙酯(ea)、丙烯酸丙酯(pa)、丙烯酸丁酯(ba)、醋酸乙烯酯(vac)、丙烯异辛酯(eha)中的至少一种。
46.本发明腈类聚合物电解质基体材料，可以采用普通聚合方法得到。在一个具体实施方式中，采用如下方法制备得到：
47.首先将去离子水、丙烯酸类单体加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，用氢氧化锂(lioh)中和反应液至ph 7～9，随后在一定的温度下加入自由基引发剂并开始滴加丙烯腈类单体进行聚合反应；然后再在已反应的丙烯腈类与丙烯酸锂类共聚物的水溶液中加入n,n-二乙基氰丙烯酰胺(bceam)单体和磺酸盐有机单体进行二次自由基引发聚合，从而获得bceam聚合乳液；或加入丙烯酸酯类单体的一种或多种进行共聚合，从而获得聚bceam-丙烯酸酯类单体共聚乳液。
48.在一个优选的实施方式中，将所合成的bceam聚合乳液或bceam-丙烯酸酯类共聚合乳液浇铸成膜，烘干水分并真空加热干燥，即得聚合物电解质基体材料膜，随后用电解液浸渍该膜可得吸液率小于250％、离子电导率10-4
～10-3
scm-1
，并具有良好机械强度的聚合物电解质膜。
49.具体的，采用如下方法制备：
50.1.丙烯酸类与丙烯腈类共聚物水溶液的制备方法：首先将去离子水、丙烯酸类单体加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，用氢氧化锂(lioh)中和反应液至ph7～9，然后升温至50～70℃加入过硫酸铵并开始滴加丙烯腈类单体进行聚合反应，聚合时间8～24hr，即得丙烯酸类与丙烯腈类共聚物水溶液，共聚物中丙烯酸类单体与丙烯腈类单体组成分别为25～40％与60～75％，共聚物水溶液固含量10～20％。
51.2.bceam聚合乳液或bceam-丙烯酸酯聚合乳液的制备方法：在(1)步已合成的共聚物水溶液中，按计量加入磺酸盐有机单体和bceam单体或同时加入bceam与丙烯酸酯类单体进行搅拌混合，调节反应温度至60～85℃，然后加入过硫酸铵引发聚合4～12小时。磺酸盐有机单体含量为bceam质量的5.0～20％，bceam或与丙烯酸酯类加入量为丙烯酸与丙烯腈共聚物固体质量的100～300％，其中bceam与丙烯酸酯类单体混合比例为60～90％：10～40％。bceam聚合乳液或bceam-丙烯酸酯聚合乳液固含量20～30％。
52.3.取部分所制备的bceam或bceam-丙烯酸酯聚合乳液倒入塑料器皿中，先在80～90℃鼓风烘箱中烘干水份，然后转移至真空烘箱中于85～90℃真空干燥24hr。真空干燥后的样品保存在玻璃干躁器中备用。
53.本发明还提供一种腈类聚合物电解质。
54.本发明腈类聚合物电解质，包括聚合物基体和电解质盐，所述聚合物基体为本发明所述的腈类聚合物电解质基体材料。
55.所述电解质盐可以为本发明常用的电解质盐，比如锂盐。在本发明的一个具体实施方式中，所述电解质盐为litfsi(双三氟甲基磺酸亚酰胺锂)、lifsi(双氟磺酸亚酰胺锂)、lipf6(六氟磷酸锂)、libf4(四氟硼酸锂)、libob(二草酸硼酸锂)、lidfob(草酸二氟硼酸锂)、lipf2o2(二氟磷酸锂)等。
56.本发明所述腈类聚合物电解质采用常规方法制备。在本发明的一个实施例中，将凝胶聚合物电解质基体材料浇注成膜，然后浸入电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后，即得。所述电解液为本领域常规电解液，包括但不限于以碳酸二甲酯或碳酸二乙酯体系的电解液。
57.本发明还提供一种凝胶聚合物电池。
58.本发明凝胶聚合物电池，包括正极、负极和电解质，所述电解质为本发明所述的凝胶聚合物电解质。
59.其中，所述凝胶聚合物电池可以为锂蓄电池，常用的锂电池的正极和负极均适用于本发明。
60.下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
61.实施例中的bceam的二氧六环溶液制备方法为：
62.将700g二氧六环、432g丙烯酰胺和2g氢氧化钠加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，加热升温至40℃，当温度恒定后开始滴加640g丙烯腈，滴加时间7hr，反应温度控制在45
±
5℃范围，待丙烯腈滴加完毕继续恒温45℃反应16hr，最终得到浓度约为60％的bceam二氧六环溶液，所获得的bceam二氧六环溶液为黄色粘稠物。
63.实施例1
64.将35g aa单体和540g去离子水加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，在搅拌下加入21g lioh中和aa，通氮气除氧0.5小时并加热升温至60℃，加入10％过硫酸铵水溶液4g同时开始滴加65g an单体，单体滴加时间约3～5hr，随后恒温继续反应5hr。
65.在已合成的aa-an共聚物水溶液中加入12g amps和140g浓度为60％bceam的二氧六环溶液，补加10％过硫酸铵水溶液10g和去离子水150g，将温度升至70～75℃反应4～6hr，得固含量约20％的聚合物共聚乳液。
66.称取10g共聚乳液倒入塑料器皿中，先在80～90℃鼓风烘箱中烘干水份，再转移至真空烘箱中于85～90℃干燥24hr，然后将厚度约0.5mm左右的样品浸入常规锂离子电池用的电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后测定的聚合物电解质膜的吸液率与电导率如表1所示。
67.其中，聚合物电解质膜电解液的吸液率测定：
68.将真空干燥后的样品称量后浸渍在碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯和lipf6组成的常规锂离子电池使用的电解质溶液中，经70℃浸泡24hr后取出称量。样品吸液率：
69.吸液率％＝(浸泡后重量-浸泡前重量)/浸泡前重量x100％。
70.聚合物电解质膜的电导率测定：
71.将已吸收了电解液的聚合物电解质膜，采用电化学阻抗仪测试其离子电导率。
72.实施例2
73.将35g aa单体和540g去离子水加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，在搅拌下加入21g lioh中和aa，通氮气除氧0.5小时并加热升温至60℃，加入10％过硫酸铵水溶液4g同时开始滴加65g an单体，单体滴加时间约3～5hr，随后恒温继续反应5hr。
74.在已合成的aa-an共聚物水溶液中加入24g amps和280g浓度为60％bceam的二氧六环溶液，补加10％过硫酸铵水溶液20g和去离子水180g，将温度升至70～75℃反应4～6hr，得固含量约25％的聚合物共聚乳液。
75.称取10g共聚乳液倒入塑料器皿中，先在80～90℃鼓风烘箱中烘干水份，再转移至真空烘箱中于85～90℃干燥24hr，然后将厚度约0.5mm左右的样品浸入常规锂离子电池用的电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后测定的聚合物电解质膜的吸液率与电导率如表1所示。
76.实施例3
77.本实施例聚合物电解质膜的制法与组成比例均同于实施例1，唯一不同的是，以sas替代amps。
78.实施例4
79.将35g aa单体和540g去离子水加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，在搅拌下加入21g lioh中和aa，通氮气除氧0.5小时并加热升温至60℃，加入10％过硫酸铵水溶液4g同时开始滴加65g an单体，单体滴加时间约3～5hr，随后恒温继续反应5hr。
80.在已合成的aa-an共聚物水溶液中加入12g amps、25g ma和100g浓度为60％bceam的二氧六环溶液，补加10％过硫酸铵水溶液10g和去离子水150g，将温度升至70～75℃反应4～6hr，得固含量约20％的聚合物共聚乳液。
81.称取10g共聚乳液倒入塑料器皿中，先在80～90℃鼓风烘箱中烘干水份，再转移至真空烘箱中于85～90℃干燥24hr，然后将厚度约0.5mm左右的样品浸入常规锂离子电池用的电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后测定的聚合物电解质膜的吸液率与电导率如表1所示。
82.实施例5
83.将35g aa单体和540g去离子水加入装有搅拌、加热与冷凝装置的玻璃反应瓶中，在搅拌下加入21g lioh中和aa，通氮气除氧0.5小时并加热升温至60℃，加入10％过硫酸铵水溶液4g同时开始滴加65g an单体，单体滴加时间约3～5hr，随后恒温继续反应5hr。
84.在已合成的aa-an共聚物水溶液中加入24g amps、50g ma和200g浓度为60％bceam的二氧六环溶液，补加10％过硫酸铵水溶液20g和去离子水200g，将温度升至70～75℃反应4～6hr，得固含量约25％的聚合物共聚乳液。
85.称取10g共聚乳液倒入塑料器皿中，先在80～90℃鼓风烘箱中烘干水份，再转移至真空烘箱中于85～90℃干燥24hr，然后将厚度约0.5mm左右的样品浸入常规锂离子电池用的电解液中，经电解液70℃浸泡24hr后测定的聚合物电解质膜的吸液率与电导率如表1所示。
86.实施例6
87.本实施例聚合物电解质膜的制法与组成比例均同于实施例4，唯一不同的是，以丙烯酸异辛酯替代丙烯酸甲酯。
88.实施例7
89.本实施例聚合物电解质膜的制法与组成比例均同于实施例4，唯一不同的是，以醋酸乙烯酯替代丙烯酸甲酯。
90.实施例8
91.本实施例聚合物电解质膜的制法与组成比例均同于实施例1，唯一不同的是，aa单体与an单体的用量分别为30g和70g。
92.实施例9
93.本实施例聚合物电解质膜的制法与组成比例均同于实施例1，唯一不同的是，aa单体与an单体的用量分别为40g和60g。
94.表1.聚合物电解质膜电解液吸收率和电导率
95.实施例电解液吸收率％电导率scm-1
实施例1131.21.9
×
10-4
实施例2127.52.4
×
10-4
实施例3143.42.2
×
10-4
实施例4176.47.2
×
10-4
实施例5210.69.8
×
10-4
实施例6153.56.8
×
10-4
实施例7166.34.8
×
10-4
实施例8150.81.6
×
10-4
实施例9121.71.1
×
10-4
96.综上，本发明电解质膜适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系，其吸液率小于250％、离子电导率10-4
～10-3
scm-1
，由于其吸液率低，此时的聚合物电解质膜具有良好机械强度和弹性形变，可用做聚合物电解质，替代液态电解质以改善锂离子电池的安全性能。
技术特征：1.腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：由丙烯腈-丙烯酸共聚物、具有双键的磺酸盐有机单体和反应单体自由基聚合而成，其中，所述反应单体包括n,n-二乙基氰丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：具有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的5.0～20％；反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的50～300％；优选有双键的磺酸盐有机单体的重量为n,n-二乙基氰丙烯酰胺重量的14.0～20％；反应单体的重量为丙烯腈-丙烯酸共聚物重量的80～170％。3.根据权利要求1所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：所述具有双键的磺酸盐有机单体包括乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：丙烯腈-丙烯酸共聚物由丙烯腈类单体和丙烯酸类单体聚合而成，其中，所述丙烯腈类单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈和n,n-二乙基氰丙烯酰胺单体中的至少一种，丙烯酸类单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。5.根据权利要求4所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为25～40％:60～75％；优选丙烯酸类单体与丙烯腈类单体的重量比为30～40％:60～70％。6.根据权利要求5所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：丙烯腈-丙烯酸共聚物由以下方法制备得到：将水、丙烯酸类单体混合，调整ph至7～9，然后升温至50～70℃加入引发剂并开始滴加丙烯腈类单体进行聚合反应，聚合时间8～24hr，即得。7.根据权利要求1所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：所述反应单体还包括丙烯酸酯类单体，且n,n-二乙基氰丙烯酰胺与丙烯酸酯类单体的重量比为60～90％:10～40％。8.根据权利要求7所述的腈类聚合物电解质基体材料，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体化学通式为ch2＝cr1coor2中的至少一种，其中r1为-h或-ch3，r2为-(ch2)
n
ch3，n为0～12中的整数。9.腈类聚合物电解质，包括聚合物基体和电解质锂盐，其特征在于：所述聚合物基体为权利要求1～8任一项所述的腈类聚合物电解质基体材料。10.凝胶聚合物电池，包括正极、负极和电解质，其特征在于：所述电解质为权利要求9所述的腈类聚合物电解质。
技术总结本发明涉及腈类聚合物电解质基体材料、电解质及电池，属于固态锂电池等储能器件的聚合物电解质材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种腈类聚合物电解质基体材料。该基体材料由丙烯腈-丙烯酸共聚物、具有双键的磺酸盐有机单体和反应单体自由基聚合而成，其中，所述反应单体包括N,N-二乙基氰丙烯酰胺(BCEAM)。该基体材料膜用有机电解质溶液浸渍后的电解质膜适用于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯电解液体系，其吸液率小于250％、离子电导率10-4
技术研发人员：刘潇 韩宇 罗容 李扬波 邓正华
受保护的技术使用者：成都翊昂科技有限公司
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/7/5
