CN102190790A

CN102190790A - 梳状聚合物、电解质材料及其制备方法

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Publication number: CN102190790A
Application number: CN2010101285522A
Authority: CN
Inventors: 林�建
Original assignee: Shenzhen Bak Battery Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Bak Battery Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-09-21

Abstract

本发明公开了一种梳状聚合物、电解质材料及其制备方法，该电解质材料包括聚合物基体和锂盐，其聚合物基体包括主链重复单元和侧链重复单元，所述主链重复单元包括氧化丙烯单元，侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元。本发明通过在聚合物基体引入链柔顺性极佳的聚氧化丙烯为主链，增加了聚合物链段的运动，在侧链引入不同长度的聚氧化乙烯，制得梳状聚合物大分子，提高了固体电解质的电导率，并通过辐射交联，改善了电解质的机械力学性能。

Description

梳状聚合物、电解质材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚合物，具体是涉及一种用于高性能固体锂电池的梳状聚合物电解质材料及其制备方法。

背景技术

液态电解质是目前锂离子二次电池应用的主流电解液，主要优点是电导率高(室温电导率为10^-2～10^-3S/cm)；然而，液态电解液容易挥发，且安全性问题也一直是其诟病，存在燃烧甚至爆炸的安全隐患。凝胶聚合物电解质由于内含大量的液态电解液，虽然电导率较高，尺寸稳定性较好，但与液态电解质类似，安全性仍然欠佳。随着锂离子电池技术的快速发展以及市场需求的多样性，人们对其提出了更高要求，例如更薄、更轻、外形更多样化、更高的体积能量密度和质量能量密度、更高的安全性等，人们寄希望于固态电解质的应用。固体聚合物电解质(Solid PolymerElectrolytes，SPE)具有质轻、粘弹性好、易成膜、热稳定性好等特点，可满足锂离子电池较多方面的要求。

线性聚氧化乙烯(简称PEO)是研究最早且最为广泛的聚合物电解质基质材料，但PEO由于室温下具有高结晶性使PEO-碱金属盐络合物体系的电导率极低(室温下约为10^-8S/cm)，限制了其实际应用。通过聚合物改性，不同单体共聚、不同聚合物共混、聚合物交联、生成支化和梳状聚合物等手段破坏聚合物链节的规整性来提高聚合物电解质电导率，国内外有许多报道和专利申请。Vicedo等合成聚氧化乙烯-聚氧化丙烯无规共聚物，破坏了PEO的结晶性，其室温电导率比纯聚氧化乙烯高了10倍(X.Andrieu，J.F.Fauvarque，A.Goux，T.Hamaide，R.M’Hamdi，T.Vicedo，Electrochim Acta，1995，40，2295)。Smid等合成聚氧化乙烯单取代的聚硅氧烷梳状聚合物，当侧链为7个氧化乙烯重复单元时，与LiClO₄络合后其电导率可达到10^-5S/cm级别(I.M.Khan，Y.Yuan，D.Fish，E.Wu，J.Smid，Macromolecules，1988，21，2684)。Turnhourt等合成侧链带3个氧化乙烯重复单元的聚硅烷，当与LiClO₄络合形成电解质后，其室温电导率达到2*10^-5S/cm(T.J.Cleij，L.W.Jenneskens，M.Wubbenhorst，J.Van Turnhourt，Macromolecules，1999，32，8663)。Allcock等对聚磷腈为主链的梳状聚合物进行了详细的研究，合成了不同长度的聚氧化乙烯取代的聚磷腈，当与LiCF₃SO₃络合后，发现当聚氧化乙烯为7个重复单元时，电导率最高，室温下可达到4.8*10^-5S/cm(H.R.Allcock，S.J.M.O’Connor，D.L.Olmeij er，M.E.Napierala，C.G.Cameron，Macromolecules，1996，29，7544)。但是所有这些梳状聚合物在室温下为粘稠液体，机械性能较差，并且合成步骤均较繁琐。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有良好机械强度且导电率高的梳状聚合物，以及以该梳状聚合物为基体的电解质材料及其制备方法。

本发明提出的梳状聚合物包括主链重复单元和侧链重复单元，所述主链重复单元包括氧化丙烯单元，侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元。

本发明提出的梳状聚合物电解质材料包括聚合物基体和锂盐，其特征在于，所述聚合物基体包括主链重复单元和侧链重复单元，所述主链重复单元包括氧化丙烯单元，侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元。

所述聚氧化乙烯侧链长度优选为1～20，最优选为6～8。

所述聚氧化乙烯取代的梳状物与主链重复单元的摩尔比为1∶1～1∶10。

所述主链重复单元还包括环氧丁烷单元或四氢呋喃单元。

所述锂盐的重量份为聚合物基体的重量份优选为1％～60％，更优选为5～20％。

所述锂盐包括LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiSOCF₃中的一种或多种。

所述聚合物基体是完全非晶的聚合物。

本发明的梳状聚合物电解质材料通过以下步骤制备：将聚合物基体与锂盐、溶剂混合，搅拌均匀，其中聚合物基体为梳状聚合物，其主链重复单元包括氧化丙烯单元、侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元；2)将步骤1)中的混合溶液浇注到模具中，干燥后得到聚合物电解质；3)将步骤2)得到聚合物电解质经⁶⁰Coγ射线或紫外线辐射交联，得到固态聚合物电解质。

步骤1)中的锂盐至少包括LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiSOCF₃的一种，以100重量份聚合物基体计，锂盐的含量优选为1～60％重量份，更优选的锂盐用量为5％～20％。制备聚合物电解质所用的溶剂可以是乙腈、丙酮、二氯甲烷、氯仿、γ-丁内酯等，优选乙腈；溶剂用量是聚合物基体重量的100～1000％，更优选的用量为300～500％。

步骤2)中将混合溶液浇到支持基体上或任意形状的模具中，在真空中50～100℃温度下干燥，优选的干燥温度是50℃，即得到聚合物电解质。

步骤3)中，通过将所得聚合物电解质经⁶⁰Coγ射线辐射交联，或紫外线辐射交联，优选紫外线辐射交联，即可得固态聚合物电解质，从而获得良好的机械力学性能。未交联的聚合物电解质也可以与高分子量(大于1*10⁶)的聚氧化乙烯共混从而提高电解质材料的机械性能。

步骤1)中的聚合物基体可以通过以下方法一制备：先将3，3-二溴甲基环氧丁烷与不同长度的氧化乙烯钠盐反应，再将所得的大分子单体开环均聚得到主链重复单元包括氧化丙烯、侧链重复单元为与氧化丙烯链接的氧化乙烯的聚合物基体。如，具体可以通过以下步骤得到：

(11)将3，3-二(溴甲基)环氧丁烷、四丁基溴化膦、不同长度的聚氧化乙烯醇、四氢呋喃在烧杯中混合均匀后缓慢加入盛有饱和氢氧化钠水溶液的三口烧瓶中，于25～60℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为40～60℃。总共反应8～12小时。离心除去固体物质，加入蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀油状物3，3-二(聚氧化乙烯)环氧丁烷并真空干燥。

(12)将助引发剂三氟化硼乙醚、引发剂甲醇和溶剂二氯甲烷加入干燥的三口烧瓶中，在低温下(-5～5℃)混合均匀。然后缓慢加入步骤(11)所得的3，3-二(聚氧化乙烯)环氧丁烷与二氯甲烷的混合物(加入速度：0.1～1mL/min)。反应时间根据反应量大小决定。所得无规共聚物用碳酸氢钠水溶液中和，石油醚沉淀聚合物，反复溶解-沉淀两次，旋蒸出溶剂，产物于70℃下真空干燥24h。

上述步骤可以用以下反应式一表示：

步骤1)中的聚合物基体也可以通过以下方法二制备：将3，3-二溴甲基环氧丁烷与不同长度的聚氧化乙烯钠盐反应，再将所得的大分子单体与环氧丁烷或四氢呋喃共聚得到主链重复单元包括氧化丙烯、侧链重复单元为与氧化丙烯链接的氧化乙烯的聚合物基体。如，具体可以通过以下步骤得到：

(21)将3，3-二(溴甲基)环氧丁烷、四丁基溴化膦、不同长度的聚氧化乙烯醇、四氢呋喃在烧杯中混合均匀后缓慢加入盛有饱和氢氧化钠水溶液的三口烧瓶中，于25～60℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为40～60℃。总共反应8～12小时。离心除去固体物质，加入蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀油状物并真空干燥。

(22)将助引发剂三氟化硼乙醚、引发剂甲醇和溶剂二氯甲烷加入干燥的三口烧瓶中，在低温下(-5～5℃)混合均匀。然后缓慢加入环氧丁烷(或四氢呋喃)、步骤(21)所得的3，3-二(聚氧化乙烯)环氧丁烷和二氯甲烷的混合物(加入速度：0.1～1mL/min)。反应时间根据反应量大小决定。所得无规共聚物用碳酸氢钠水溶液中和，石油醚沉淀聚合物，反复溶解-沉淀两次，旋蒸出溶剂，产物于70℃下真空干燥24h。

上述步骤可以用以下反应式二表示：

本发明中，步骤1)中的聚合物基体也可以通过以下方法三制备：将3，3-二溴甲基环氧丁烷开环均聚，再与不同长度的聚氧化乙烯的钠盐反应，得到主链重复单元包括氧化丙烯、侧链重复单元为与氧化丙烯链接的氧化乙烯的聚合物基体。如，具体可以通过以下步骤得到：

(31)将三溴新戊醇、氢氧化钠、甲醇和水在圆底烧瓶中混合均匀，于25～60℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为50～60℃，总共反应1～3小时后。过滤除去生成的NaBr，旋蒸出溶剂，产物于60～80℃下减压蒸馏得到无色油状物3，3-二(溴甲基)环氧丁烷。

(32)将甲基聚氧化乙烯醇、钠和二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，于25～140℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为40～120℃，最优选的反应温度为80～120℃。总共反应12～24小时后得到淡棕色产物聚氧化乙烯醇钠盐。

(33)将步骤(31)所得3，3-二(溴甲基)环氧丁烷和二氯甲烷溶剂加入干燥的三口烧瓶中，在低温下(-5～5℃)混合均匀。快速注入三氟化硼乙醚引发剂。反应剧烈进行，几分钟内得到白色固态聚[3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]。所得聚合物先后用氯仿和碳酸氢钠水溶液洗涤，然后真空干燥。

(34)将(33)所得聚[3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]和二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，在高温下(120～160℃)溶解。然后缓慢加入步骤(32)所得聚氧化乙烯醇钠盐(过量)，在高温下(100～160℃)继续反应。反应进程由HCl滴定确定。当反应进行完全时，体系碱性应与计算所得相近。反应完全后，离心除去固体NaBr，旋蒸出溶剂，再加入蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀聚合物并真空干燥。

上述步骤以以下反应式三表示：

本发明中，上述聚合物基体也可以通过以下方法四制备：将3，3-二溴甲基环氧丁烷与环氧丁烷或四氢呋喃共聚，得到的聚合物再与不同长度的聚氧化乙烯的钠盐反应，得到主链重复单元包括氧化丙烯、侧链重复单元为与氧化丙烯链接的氧化乙烯的聚合物基体。如，具体可以通过以下步骤得到：

(41)将三溴新戊醇、氢氧化钠、甲醇和水在圆底烧瓶中混合均匀，于25～60℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为50～60℃，总共反应1～3小时后。过滤除去生成的NaBr，旋蒸出溶剂，产物于60～80℃下减压蒸馏得到无色油状物3，3-二(溴甲基)环氧丁烷。

(42)将甲基聚氧化乙烯醇、钠和二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，于25～140℃氮气保护下搅拌反应，优选的反应温度为40～120℃，最优选的反应温度为80～120℃。总共反应12～24小时后得到淡棕色产物聚氧化乙烯醇钠盐。

(43)将三氟化硼乙醚和二氯甲烷加入干燥的三口烧瓶中，在低温下(-5～5℃)混合均匀。然后缓慢加入环氧丁烷(或四氢呋喃)、步骤(41)得到的3，3-二(溴甲基)环氧丁烷和二氯甲烷的混合物(加入速度：0.1～1mL/min)。反应时间根据反应量大小决定。所得无规共聚物用碳酸氢钠水溶液中和，石油醚沉淀聚合物，反复溶解-沉淀两次，旋蒸出溶剂，产物于70℃下真空干燥24h。

(44)将步骤(43)所得环氧丁烷或(四氢呋喃)和[3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]的无规共聚物和二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，室温搅拌溶解后缓慢加入(42)所得聚氧化乙烯醇钠盐(过量)，升至高温(100～160℃)继续反应。反应进程由HCl滴定确定。当反应进行完全时，体系碱性应与计算所得相近。反应完全后，离心除去固体NaBr，旋蒸出溶剂，再加入蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀聚合物并真空干燥。

以上过程以反应式四表示如下：

前面两种制备方法可以直接在环氧丁烷上形成大分子单体，得到100％取代的单体，但由于空间位阻大，在取代的氧化乙烯单元长度达到7个时，开环聚合变得困难。而后两种方法可以得到较长侧链取代的聚合物。

本发明与现有技术对比所具有的有益效果是：

1.本发明的电解质材料，其聚合物基体通过引入链柔顺性极佳的聚氧化丙烯为主链，增加聚合物链段的运动，在侧链引入不同长度的聚氧化乙烯，制得梳状聚合物大分子，提高了固体电解质的电导率，室温电导率最高可达6*10^-5S/cm，60℃下电导率达1*10^-3S/cm，并通过辐射交联，使得成膜和机械力学性能良好，是一种具有积极的实用价值的高分子固体电解质材料，可以应用在二次锂电池、超级电容器、离子传感器、电致变色显示器件等电化学器件中。

2.本发明提出的全固态电解质可以与金属锂匹配，提高了负极材料的容量；不存在液态或凝胶态的有机溶剂，在高温环境下不存在安全隐患，应用在锂电池中可同时起到电解质和隔膜的双重作用。

具体实施方式

以下通过具体的实施方式对本发明的实施作进一步说明。

实施例1：

将32.5g三溴新戊醇、4.44g氢氧化钠、40mL甲醇和10mL水在圆底烧瓶中混合均匀，于60℃氮气保护下搅拌反应，反应1小时后，过滤除去生成的NaBr，旋蒸出溶剂，产物于80℃下减压蒸馏(5mm Hg)得到无色油状物3，3-二(溴甲基)环氧丁烷(21.5g，产率88％)。

将6g 3，3-二(溴甲基)环氧丁烷和10mL二氯甲烷溶剂加入干燥的三口烧瓶中，在0℃混合均匀。快速注入5uL三氟化硼乙醚引发剂。反应剧烈进行，几分钟内得到白色固态聚[3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]。所得聚合物先后用氯仿和碳酸氢钠水溶液洗涤，然后真空干燥，产物5.8g，产率97％。

将17.5g甲基聚氧化乙烯醇(7个重复单元)、0.92g钠和20mL二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，于100℃氮气保护下搅拌反应，反应12小时后得到淡棕色产物聚氧化乙烯醇钠盐。产物用双头针管转移至装有3.91g聚[3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]和20mL二乙二醇二甲醚的三口烧瓶中，在120℃下反应6小时。反应完全后，离心除去固体NaBr，旋蒸出溶剂，再加入10mL蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀聚合物并真空干燥，得到产物A共4.84g，产率38.6％。以上过程为反应式三。

取产物A 3g放入干燥的三口烧瓶中，溶于10mL乙腈中，室温下搅拌均匀，加入表1所示质量的LiBF₄，磁力搅拌1小时。50℃下真空干燥后所得聚合物电解质经紫外线交联成膜后，测得室温(20℃)离子电导率在6×10^-6～4×10^-5S/cm，机械力学性能良好。

表1

LiBF₄/g	1	0.7	0.4	0.3	0.2	0.1
							电导率(S/cm)	6.1*10^-6	1.2*10^-5	3.8*10^-5	2.5*10^-5	1.1*10^-5	7.2*10^-6

实施例2：

将30uL三氟化硼乙醚和2mL二氯甲烷加入干燥的三口烧瓶中，在0℃混合均匀。然后缓慢加入3.42g环氧丁烷、实施例1中制得的6g 3，3-二(溴甲基)环氧丁烷，以及10mL二氯甲烷(加入速度：0.5mL/min)。反应1小时后，所得无规共聚物用0.02g碳酸氢钠水溶液中和，石油醚沉淀聚合物，反复溶解-沉淀两次，旋蒸出溶剂，产物于70℃下真空干燥24h，得到7.2g产物，产率76.4％，无规共聚物中环氧丁烷与3，3-二(溴甲基)环氧丁烷的摩尔比为3.4∶1。

将17.5g甲基聚氧化乙烯醇(7个重复单元)，0.92g钠和20mL二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，于100℃氮气保护下搅拌反应，反应12小时后得到淡棕色产物聚氧化乙烯醇钠盐。产物用双头针管转移至装有7.62g聚[环氧丁烷-3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]共聚物和20mL二乙二醇二甲醚的三口烧瓶中，在120℃下反应6小时。反应完全后，离心除去固体NaBr，旋蒸出溶剂，再加入10mL蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀聚合物并真空干燥，得到产物B共5.25g，产率32.3％。以上过程为反应式四。

取产物B 3g于干燥的三口烧瓶中，溶于10mL乙腈中，室温下搅拌均匀，加入表2所示质量的LiBF₄磁力搅拌1小时。50℃下真空干燥后所得聚合物电解质经紫外线交联成膜后，测得室温离子电导率在9*10^-6～6*10^-5S/cm，机械力学性能良好。

表2

LiBF₄/g	1	0.7	0.4	0.3	0.2	0.1
							电导率(S/cm)	9.3*10^-6	2.1*10^-5	6.1*10^-5	4.1*10^-5	1.8*10^-5	8.9*10^-6

实施例3：

将37.5g甲基聚氧化乙烯醇(16.3个重复单元，分子量750)、0.92g钠和20mL二乙二醇二甲醚加入干燥的三口烧瓶中，于100℃氮气保护下搅拌反应，反应12小时后得到淡棕色产物聚氧化乙烯醇钠盐。产物用双头针管转移至装有7.62g聚[环氧丁烷-3，3-二(溴甲基)环氧丁烷]共聚物和20mL二乙二醇二甲醚的三口烧瓶中，在120℃下反应6小时。反应完全后，离心除去固体NaBr，旋蒸出溶剂，再加入10mL蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀聚合物并真空干燥，得到产物C共10.2g，产率34.5％。以上过程为反应式四。

取产物C 3g于干燥的三口烧瓶中，溶于10mL乙腈中，室温下搅拌均匀，加入表3中质量的LiBF₄磁力搅拌1小时。50℃下真空干燥后所得聚合物电解质经紫外线交联成膜后，测得室温离子电导率在7*10^-7～8*10^-6S/cm，机械力学性能良好。

表3

LiBF₄/g

1

0.7

0.4

0.3

0.2

0.1

电导率(S/cm)

7.2*10^-7

2.5*10^-6

8.1*10^-6

5.3*10^-6

2.8*10^-6

9*10^-7

实施例4：

将13g 3，3-二(溴甲基)环氧丁烷、1.87g四丁基溴化膦、18.1g甲基聚氧化乙烯醇(2个重复单元，分子量120)和15mL四氢呋喃在烧杯中混合均匀后缓慢加入盛有饱和氢氧化钠水溶液(44g NaOH/22mL水)的三口烧瓶中，于60℃氮气保护下搅拌反应。反应8小时后，离心除去固体物质，加入100mL蒸馏水。将混合溶液加热到90℃，搜集所沉淀油状物并真空干燥，得到产物3，3-二(二聚氧化乙烯)环氧丁烷19.6g，产率90％。

将60uL助引发剂三氟化硼乙醚、20uL引发剂甲醇和2mL二氯甲烷加入干燥的三口烧瓶中，在0℃下混合均匀。然后缓慢加入2.1g环氧丁烷、上述4.4g 3，3-二(二聚氧化乙烯)环氧丁烷，以及30mL二氯甲烷(加入速度：0.1mL/min)。反应10小时后停止。共聚反应的2.1g环氧丁烷也可以使用四氢呋喃。反应所得无规共聚物用0.02g碳酸氢钠水溶液中和，石油醚沉淀聚合物，反复溶解-沉淀两次，旋蒸出溶剂，产物于70℃下真空干燥24h，得到产物D共6.1g，产率93.8％。

也可以对反应所得的3，3-二(二聚氧化乙烯)环氧丁烷进行均聚反应，如反应式一所示，同样可以得到主链重复单元含氧化丙烯、侧链重复单元为与氧化丙烯链接的氧化乙烯的无规聚合物基体。

取产物D 3g于干燥的三口烧瓶中，溶于10mL乙腈中，室温下搅拌均匀，加入表4所示质量的LiBF₄磁力搅拌1小时。50℃下真空干燥后所得聚合物电解质经紫外线交联成膜后，测得室温离子电导率在7*10^-7～8*10^-6S/cm，机械力学性能良好。

表4

LiBF₄/g	1	0.7	0.4	0.3	0.2	0.1
							电导率(S/cm)	5.2*10^-6	9.3*10^-6	2.9*10^-5	2.2*10^-5	1*10^-5	6.2*10^-6

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种梳状聚合物，其特征在于，所述梳状聚合物包括主链重复单元和侧链重复单元，所述主链重复单元包括氧化丙烯单元，侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元。

2.如权利要求1所述的梳状聚合物，其特征在于：所述由氧化乙烯单元构成的聚氧化乙烯侧链的长度为6～8。

3.一种梳状聚合物电解质材料，包括聚合物基体和锂盐，其特征在于，所述聚合物基体包括主链重复单元和侧链重复单元，所述主链重复单元包括氧化丙烯单元，侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元。

4.如权利要求3所述的梳状聚合物电解质材料，其特征在于：所述由氧化乙烯单元构成的聚氧化乙烯侧链的长度为1～20。

5.如权利要求4所述的梳状聚合物电解质材料，其特征在于：所述聚氧化乙烯侧链长度为6～8。

6.如权利要求3所述的梳状聚合物电解质材料，其特征在于：所述聚氧化乙烯取代的梳状物与主链重复单元的摩尔比为1∶1～1∶10。

7.如权利要求6所述的梳状聚合物电解质材料，其特征在于：所述主链重复单元还包括环氧丁烷单元或四氢呋喃单元。

8.如权利要求3所述的梳状聚合物电解质材料，其特征在于：所述锂盐的重量份为聚合物基体的重量份的1％～60％。

9.一种梳状聚合物电解质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚合物基体与锂盐、溶剂混合，搅拌均匀，其中聚合物基体为梳状聚合物，其主链重复单元包括氧化丙烯单元、侧链重复单元为与氧化丙烯单元链接的氧化乙烯单元；

2)将步骤1)中的混合溶剂浇注到模具中，干燥后得到聚合物电解质；

3)将步骤2)得到聚合物电解质经伽马射线或紫外线辐射交联，得到固态聚合物电解质。

10.如权利要求9所述的制备梳状聚合物电解质材料的方法，其特征在于，所述聚合物基体通过以下步骤制备：先将3，3-二溴甲基环氧丁烷与不同长度的聚氧化乙烯钠盐反应，再将所得的大分子单体开环均聚得到梳状聚合物基体。

11.如权利要求9所述的制备梳状聚合物电解质材料的方法，其特征在于，所述聚合物基体通过以下步骤制备：先将3，3-二溴甲基环氧丁烷与不同长度的聚氧化乙烯钠盐反应，再将所得的大分子单体与环氧丁烷或四氢呋喃共聚得到梳状聚合物基体。

12.如权利要求9所述的制备梳状聚合物电解质材料的方法，其特征在于，所述聚合物基体通过以下步骤制备：先将3，3-二溴甲基环氧丁烷开环均聚，得到的聚合物再与具有不同长度的聚氧化乙烯的钠盐反应，得到梳状聚合物基体。

13.如权利要求9所述的制备梳状聚合物电解质材料的方法，其特征在于，所述聚合物基体通过以下步骤制备：先将3，3-二溴甲基环氧丁烷与环氧丁烷或四氢呋喃共聚，得到的聚合物再与具有不同长度的聚氧化乙烯的钠盐反应，得到梳状聚合物基体。