CN103329332A

CN103329332A - 电化学装置用电解质、制备所述电解质的方法以及包含所述电解质的电化学装置

Info

Publication number: CN103329332A
Application number: CN2011800655510A
Authority: CN
Inventors: 权友涵; 金帝映; 吴丙薰; 金奇泰
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: Lg Energy Solution
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: EP2667443B1; EP2667443A1; KR20120084572A; JP5653539B2; US20130295466A1; KR101351897B1; US8852815B2; EP2667443A4; JP2014504788A; WO2012099321A1; CN103329332B

Abstract

本发明公开了一种电化学装置用固体电解质。所述固体电解质包含离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质和交联的聚合物结构的复合材料，所述交联的聚合物结构具有线性聚合物以作为化学结合到其上的侧链。所述线性聚合物具有100～5000的重均分子量和一种官能团。所述电解质由于使用所述塑性晶体而具有与液体电解质大致相当的高离子传导率，并由于引入所述交联的聚合物结构而具有与固体电解质大致相当的高机械强度。另外，本发明公开了一种制备所述电解质的方法。所述方法根本不需要使用溶剂，从而不需要干燥工艺。因此，所述电解质能够以简单方式制备。所述电解质由于其与固体电解质大致相当的高离子传导率和高机械强度而适用于形状易于改变的电缆型电池中。

Description

电化学装置用电解质、制备所述电解质的方法以及包含所述电解质的电化学装置

技术领域

本发明涉及电化学装置用电解质、制备所述电解质的方法以及包含所述电解质的电化学装置。更具体地，本发明涉及一种塑性晶体基质电解质。

背景技术

本申请主张于2011年1月20日在韩国提交的韩国专利申请10-2011-0006006号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。

二次电池是代表性的电化学装置，其中将转换成化学能的外部电能进行储存并在需要时产生电。二次电池也称作“可再充电的电池”，这是因为其能够重复充放电。经常将铅酸电池、镍镉(NiCd)电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池用作二次电池。二次电池比原电池具有经济和环境优势，所述原电池在储存在其中的能量耗尽之后被丢弃。

在需要低功率的应用如用于帮助汽车引擎启动的装置、便携式装置、仪器和不间断电力供应系统中，经常使用二次电池。近期在无线通讯技术方面的发展，导致便携式装置普及化并呈现将多种现有装置连接到无线网络的趋势。在这种情况下，对二次电池的需求呈爆炸性增长。为了防止环境污染，已经将混合动力汽车和电动汽车付诸实际使用。通过使用基于二次电池的技术，这些下一代汽车降低了成本和重量并延长了其寿命。

通常，大部分二次电池因其制造工艺而为圆柱形、棱柱形或袋型形状。即，典型地通过将由正极、负极和隔膜构成的电极组件插入圆柱形或棱柱形金属罐或由铝层压板制成的袋型壳中，并将电解质注入所述电极组件中，制造二次电池。因此，圆柱形、棱柱形或袋型二次电池需要特定的空间以进行组装，这对于开发各种便携式装置而言是一种障碍。由此，需要一种新型的形状易于改变的二次电池，且特别地需要适用于二次电池中的电解质，其具有高离子传导率而不存在任何泄漏的危险。

将具有其中将盐溶于非水有机溶剂中而得到的液体形式的离子传导性有机电解质主要用于基于电化学反应的常规电化学装置中。然而，使用具有液体形式的这种电解质造成电极材料劣化，提高有机溶剂蒸发的可能性，并造成安全问题，例如因高环境温度和升高的电池温度造成燃烧。另外的问题是泄露的危险和在实现各种电化学装置方面的困难。在为了克服这种液体电解质的安全问题而进行的尝试中，已经提出了聚合物电解质如胶凝聚合物电解质和固体聚合物电解质。通常已知的是，电化学装置的安全性以液体电解质、胶凝聚合物电解质和固体聚合物电解质的顺序升高，但其性能以相同的顺序下降。已知的是，使用固体聚合物电解质的电化学装置因这些差的性能而尚未商业化。与液体电解质相比，胶凝聚合物电解质具有低的离子传导率，存在泄漏的危险，并造成差的机械性质。

韩国未审查的专利公布2008-33421号公开了一种电解质，其使用塑性晶体基质代替液体有机溶剂。所述电解质展示了与液体电解质大致相当的离子传导率。然而，所述电解质因其类似于液体的流动性而展示了非常差的机械性质。实际上，需要隔膜以在电池中使用电解质时防止短路。在某些情况中，考虑引入线性聚合物基质如聚环氧乙烷以改善塑性晶体基质电解质的机械强度。然而，即使在这些情况中，电解质仍不会具有足以取消隔膜的需要的机械性质。需要干燥以将用于溶解线性聚合物的溶剂除去，导致工艺复杂化。

由此，迫切需要开发一种固体电解质，其使用具有改进的机械性质的塑性晶体基质电解质，并保持所述塑性晶体基质电解质的高离子传导率。

发明内容

技术问题

本发明用于解决现有技术的问题，因此本发明的目的是提供一种具有高离子传导率并能够确保机械强度的塑性晶体基质电解质、以及制备所述电解质的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种电化学装置用电解质，其包含如下物质的复合材料：离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质，以及交联的聚合物结构，所述交联的聚合物结构具有线性聚合物作为化学结合到其上的侧链，其中所述线性聚合物具有100～5000的重均分子量和一种官能团。所述复合材料还可包含不含官能团的线性聚合物。

本发明的电解质可包含40重量%～90重量%离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质。作为塑性晶体基质，可使用例如丁二腈。

所述离子盐优选为锂盐。适合用作所述离子盐的锂盐的实例包括双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双(全氟乙磺酰基)酰亚胺锂和四氟硼酸锂。

作为具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物，可使用例如聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯或聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯。

交联的聚合物结构可以为具有两个以上官能团的单体的聚合物。作为具有两个以上官能团的单体，可使用例如乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、聚酯二甲基丙烯酸酯、二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或乙氧基化的双酚A二甲基丙烯酸酯。

作为任选包含在本发明电解质中的不含官能团的线性聚合物，可使用例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚甲醛、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚乙撑亚胺、聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、聚(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)和聚(2-甲氧基乙基缩水甘油醚)。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备电解质的方法，所述方法包括：将离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质、具有两个以上官能团的单体和具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物进行混合以制备溶液；和对所述溶液中的所述单体进行聚合。

有益效果

本发明的电解质由于使用塑性晶体而具有与液体电解质大致相当的高离子传导率，并由于引入交联的聚合物结构而具有与固体电解质大致相当的高机械强度。另外，本发明的方法根本不需要使用溶剂，所以不需要干燥。因此，本发明的电解质能够以简单方式制备。本发明的电解质由于其与固体电解质大致相当的高离子传导率和高机械强度而适用于形状易于改变的电缆型电池中。

附图说明

附图显示了本发明的优选实施方案，并与上述公开内容一起用于进一步理解本发明的技术主旨。然而，不能将本发明解释为限于所述附图。

图1是显示根据本发明实施方案的固体电解质的示意图。

图2是显示在实施例1和2以及比较例2～5中制备的电解质的离子传导率的图。

图3是显示在比较例1中制备的电解质的状态的照片。

图4是显示在实施例1和2中制备的电解质的拉伸强度的图。

[附图标记说明]

10：交联结构

20：具有100～5000重均分子量和一种官能团的线性聚合物

30：不含官能团的线性聚合物

具体实施方式

下文中，将参考附图对本发明的优选实施方案进行详细说明。在说明之前，应理解，不能认为说明书和附属权利要求书中使用的术语限制为普通的词典含义，而是应在本发明人对术语进行适当定义以进行最好说明的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相对应的含义和概念对所述术语进行解释。

本发明提供一种电化学装置用电解质，其包含离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质和交联的聚合物结构的复合材料，所述交联的聚合物结构具有重均分子量为100～5000的线性聚合物作为化学结合到其上的侧链。

本发明的电解质充当在正极与负极之间传输锂离子的介质。

所述塑性晶体是其分子或离子展示转动无序，但其重力中心占据与晶体晶格结构对准的位置的化合物。塑性晶体的转动相通常是由在不高于熔点的温度下固体到固体的转变而产生的。作为固体到固体的转变的结果，塑性晶体展示塑料性质、机械流动性和高传导率。特别地，掺杂有离子盐导致高离子传导率，使得塑性晶体适用于二次电池用电解质中。然而，塑性晶体基质电解质的流动性在机械性质方面是不利的。为了克服该缺点，将交联的聚合物结构引入塑性晶体基质电解质中，其中向所述交联的聚合物结构化学结合具有100～5000重均分子量和一种官能团的线性聚合物。

将根据本发明实施方案的固体电解质示意性示于图1中。参考该图，交联的聚合物结构10由于其分子链之间的化学结合而具有三维结构，这与线性聚合物不同。这种三维结构补偿了塑性晶体基质电解质的流动性。另外，由于这种交联阻止交联的聚合物结构发生热变形，所以本发明的电解质即使在向其施加热时仍不会软化，从而能够确保电解质的热稳定性。特别地，交联的聚合物结构10含有重均分子量为100～5000并具有一种官能团的线性聚合物以作为化学结合到其上的侧链。具有重均分子量为100～5000的作为侧链的线性聚合物20使得锂离子通过跃迁机理有效且容易地跃迁，以对交联的聚合物结构赋予离子传导率。即，引入重均分子量为100～5000的线性聚合物20提高交联的聚合物结构的链迁移率，这进一步促进离子的迁移，有助于提高离子传导率。

作为具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物20，可使用例如聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯或聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯。

本发明的电解质是离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质和交联的聚合物结构的复合材料，所述交联的聚合物结构具有线性聚合物以作为化学结合到其上的侧链。通过将具有两个以上可交联官能团的单体与离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质均匀混合，并聚合所述单体以形成交联的聚合物结构，可制备所述复合材料。所述交联的聚合物结构有助于改善电解质的机械性质，从而赋予电解质以与固体电解质大致相当的机械性质。塑性晶体基质电解质的均匀分布提高了电解质的离子传导率。

本发明的电解质可以为还包含不含官能团的线性聚合物30的复合材料。由于线性聚合物链30的迁移率高，所以包含任选的线性聚合物的电解质比仅包括交联的聚合物结构10的复合材料具有更高的柔性和更高的离子传导率。应认为，其是指除了线性聚合物30之外，复合材料还可包含支化聚合物。作为线性聚合物，可使用例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚甲醛、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚乙撑亚胺或聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)。能够与线性聚合物组合的支化聚合物的实例包括聚(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)和聚(2-甲氧基乙基缩水甘油醚)。

本发明的固体电解质可包含40～90重量%的离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质。

所述交联的聚合物结构优选为具有两个以上官能团的单体的聚合物。所述具有两个以上官能团的单体倾向于不仅包括单体，还包括具有低聚合度的由2～20个重复单元构成的聚合物。具有两个以上官能团的单体的种类没有限制，其实例包括乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、聚酯二甲基丙烯酸酯、二乙烯基醚、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和乙氧基化的双酚A二甲基丙烯酸酯。

对所述塑性晶体基质的种类没有限制。优选将丁二腈用作塑性晶体基质。

掺杂到所述塑性晶体基质电解质中的离子盐优选为锂盐。适合用作所述离子盐的锂盐的实例包括双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双(全氟乙磺酰基)酰亚胺锂和四氟硼酸锂。

特别地，当使用聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和具有类似化学结构的聚环氧乙烷时，能够进一步提高本发明的效果。

本发明还提供一种制备电解质的方法，所述电解质包含离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质和交联的聚合物结构的复合材料，所述交联的聚合物结构具有线性聚合物作为化学结合到其上的侧链，其中所述线性聚合物具有100～5000的重均分子量和一种官能团。具体地，按如下实施本发明的方法。

首先，将离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质、具有两个以上官能团的单体和具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物进行混合以制备溶液(步骤S1)。

或者，可以将离子盐、塑性晶体基质、具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物以及具有两个以上可交联官能团的单体进行混合以制备溶液。在此情况中，不需要提前制备离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质。

所述具有两个以上可交联官能团的单体倾向于不仅包含单体，还包含具有低聚合度的由2～20个重复单元构成的聚合物。所述单体可选自上述单体。所述塑性晶体基质电解质和所述离子盐也可以选自上述物质。相对于每摩尔塑性晶体基质，所述离子盐的用量可以为0.1～3摩尔。

可在混合期间添加溶剂。在此情况中，必须另外进行干燥以除去所述溶剂。然而，并不是必须要求使用溶剂。可任选地添加诸如苯偶姻的光引发剂以对单体进行聚合。

所述溶液可还包含不含官能团的线性聚合物。所述线性聚合物由于不存在任何官能团而不参与聚合，由此不结合到交联结构上。

随后，对溶液中具有两个以上官能团的单体进行聚合以制备固体电解质(步骤S2)。

对聚合方法没有特别限制。例如，可通过UV照射对单体进行聚合。在单体中存在两个以上的官能团，使得聚合物具有三维交联结构。具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物通过官能团作为侧链化学结合到交联结构。

本发明还提供一种包含正极、负极和固体电解质的电化学装置。本发明的电化学装置包含其中发生电化学反应的所有装置。这种装置的具体实例包含所有类型的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和诸如超级电容器的电容器。特别优选的是锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池和锂离子聚合物二次电池。

特别地，将本发明的固体电解质注入由正极、负极和插入所述电极之间的隔膜构成的电极组件中以制造锂二次电池。构成电极组件的正极、负极和隔膜可以为在制造锂二次电池中所通常使用的部件。固体形式的本发明的电解质可代替隔膜。

正极和负极中的各个电极由电极集电器和电极活性材料构成。正极活性材料优选为含锂的过渡金属氧化物。具体地，正极活性材料能够选自LiCoO₂、LiNiO₂、LiMnO₂、Li₂Mn₂O₄、Li(Ni_aCo_bMn_c)O₂(0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c=1)、LiNi_1-yCo_yO₂、LiCo_1-yMn_yO₂、LiNi_1-yMn_yO₂(0≤y<1)、Li(Ni_aCo_bMn_c)O₄(0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c=2)、LiMn_2-zNi_zO₄、LiMn_2-zCo_zO₄(0<z<2)、LiCoPO₄、LiFePO₄及它们的混合物。其他实例包含硫化物、砷化物和卤化物。作为负极活性材料，能够使用能够嵌入/脱嵌锂离子的碳材料、锂金属、硅或锡。还可将对于锂的电位小于2V的金属氧化物如TiO₂或SnO₂用作负极活性材料。优选使用碳材料。所述碳材料可以具有低结晶度或高结晶度。合适的低结晶度的碳材料的代表性实例包括软碳和硬碳。合适的高结晶度的碳材料的代表性实例包括天然石墨、漂浮石墨(Kish graphite)、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中碳微球、中间相沥青和高温烧结碳材料如石油或煤焦油沥青衍生的焦炭。负极可包含粘合剂。所述粘合剂可选自各种粘合剂聚合物如偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-共-HFP)、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯。

所述隔膜可以为通常用于本领域中的多孔聚合物膜。所述多孔聚合物膜用材料的实例包括聚烯烃聚合物如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烷共聚物、乙烯/己烷共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物。所述隔膜可以为两种以上多孔聚合物膜的层压物。所述隔膜可以为多孔无纺布。所述多孔无纺布用材料的实例包括但不限于，高熔点玻璃纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。

根据本发明的锂二次电池的形状没有特别限制。本发明的锂二次电池可根据其使用的罐的形状而具有圆柱形或棱形形状。本发明的锂二次电池可以为袋型或硬币型。具有诸如电线的线性结构的电缆型也是可能的。

下文中，参考如下实例对本发明进行详细说明。然而，这些实例可以以各种不同形式来实施且不能认为用于限制本发明的范围。提供所述实例是为了向本发明所涉及领域的普通技术人员更全面地说明本发明。

实施例

实施例1：制备PCE/PEGDMA/PEGMA固体电解质

对50重量份作为塑性晶体电解质(PCE)的丁二腈、25重量份具有400重均分子量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)和25重量份具有400重均分子量的聚乙二醇甲基丙烯酸酯进行混合。以锂盐对PEGDMA和PEGMA的环氧乙烷单元的摩尔比为1:8的量向混合物中添加双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。在将混合物匀化之后，以基于PEGDMA和PEGMA的总重量为3重量%的量向所述混合物中添加作为UV引发剂的苯偶姻。

其后，将制得的混合物浇铸在玻璃板上，并利用UV光照射1分钟。作为聚合的结果，以膜的形式制造了电解质。

实施例2：制备PCE/PEO/PEGDMA/PEGMA固体电解质

对50重量份的丁二腈、25重量份的聚环氧乙烷、12.5重量份具有400重均分子量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)和12.5重量份具有400重均分子量的聚乙二醇甲基丙烯酸酯进行混合。以锂盐对PEO、PEGDMA和PEGMA的环氧乙烷单元的摩尔比为1:8的量向混合物中添加双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。在将混合物匀化之后，以基于PEGDMA和PEGMA的总重量为3重量%的量向所述混合物中添加作为UV引发剂的苯偶姻。

比较例1：制备纯的塑性晶体基质电解质

向100重量份丁二腈中添加5mol%的双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂，随后加热以制备纯的形式的塑性晶体基质电解质。

比较例2：制备PCE/PEGDMA固体电解质

对50重量份的丁二腈和50重量份的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)进行混合。以锂盐对PEGDMA的环氧乙烷单元的摩尔比为1:8的量向混合物中添加双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。在将混合物匀化之后，以基于PEGDMA的重量为3重量%的量向其添加作为UV引发剂的苯偶姻。

其后，将制得的混合物浇注在玻璃板上，并利用UV光照射1分钟。作为聚合的结果，以膜的形式制造了电解质。

比较例3：制备PCE/PEO/PEGDMA固体电解质

对50重量份的丁二腈、15重量份的聚环氧乙烷和35重量份具有400重均分子量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)进行混合。以锂盐对PEO和PEGDMA的环氧乙烷单元的摩尔比为1:8的量向混合物中添加双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。在将混合物匀化之后，以基于PEGDMA的重量为3重量%的量向所述混合物中添加作为UV引发剂的苯偶姻。

比较例4～5：制备PCE/PEO/PEGDMA固体电解质

除了以不同的比例对丁二腈、聚环氧乙烷和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合之外，以与比较例3中相同的方式制造了电解质膜。

在比较例4中，以50:25:25的重量比对丁二腈、聚环氧乙烷和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合。

在比较例5中，以50:35:15的重量比，对丁二腈、聚环氧乙烷和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合。

试验例1：测量离子传导率

对具有不同组成的交联的聚合物结构的实施例1～2和比较例2～5的电解质测量了离子传导率。将结果示于图2中。在实施例1和2中制备的电解质的离子传导率分别高于在比较例2和4中制备的电解质的离子传导率，这确认了，在交联的聚合物结构中存在PEGMA，导致离子传导率明显提高。

引入包含线性聚合物的交联的聚合物结构的电解质的离子传导率高于仅引入交联的聚合物结构的电解质的离子传导率，据信这是因为交联结构的线性聚合物链在结构上具有柔性，同时在基质中具有高迁移率。

试验例2：测量机械性质

在50mm/分钟的速度下测量了在实施例1～2中制备的电解质的拉伸强度，并将结果示于图4中。在比较例1中制备的电解质不能形成固体膜(图3)，表明其机械性质非常差。

与纯聚合物晶体基质相比，在其中形成交联的聚合物结构网络的塑性晶体基质电解质显示了显著提高的物理性质，表明即使在向其施加外力时，包含所述电解质的电池发生短路和断路的危险仍很小。

Claims

1.一种电化学装置用固体电解质，包含离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质和交联的聚合物结构的复合材料，所述交联的聚合物结构具有线性聚合物作为化学结合到其上的侧链，其中所述线性聚合物具有100～5000的重均分子量和一种官能团。

2.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述复合材料还包含不含官能团的线性聚合物。

3.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质的含量是40重量%～90重量%。

4.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述塑性晶体基质电解质包含丁二腈。

5.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述离子盐为锂盐。

6.如权利要求5所述的固体电解质，其中所述锂盐选自双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双(全氟乙磺酰基)酰亚胺锂、四氟硼酸锂及它们的混合物。

7.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物选自聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯及它们的混合物。

8.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述交联的聚合物结构为具有两个以上官能团的单体的聚合物。

9.如权利要求8所述的固体电解质，其中所述具有两个以上官能团的单体选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、聚酯二甲基丙烯酸酯、二乙烯基醚、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化的双酚A二甲基丙烯酸酯及它们的混合物。

10.如权利要求2所述的固体电解质，其中所述不含官能团的线性聚合物选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚甲醛、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚乙撑亚胺、聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、聚(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)、聚(2-甲氧基乙基缩水甘油醚)及它们的混合物。

11.如权利要求2所述的固体电解质，其中所述具有线性聚合物作为化学结合到其上的侧链的交联的聚合物结构是具有聚乙二醇甲基丙烯酸酯作为化学结合到其上的侧链的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，其中所述线性聚合物具有100～5000的重均分子量和一种官能团；以及

所述不含官能团的线性聚合物为聚环氧乙烷。

12.一种制备权利要求1～11中任一项的电解质的方法，所述方法包括：

(S1)将离子盐掺杂的塑性晶体基质电解质、具有两个以上官能团的单体和具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物进行混合以制备溶液；以及

(S2)对所述溶液中的所述具有两个以上官能团的单体进行聚合。

13.如权利要求12所述的方法，其中步骤(S1)中的所述溶液还包含不含官能团的线性聚合物。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述塑性晶体基质电解质包含丁二腈。

15.如权利要求12所述的方法，其中相对于每摩尔所述塑性晶体基质电解质，所述离子盐的含量为0.1摩尔～3摩尔。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述离子盐为锂盐。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述锂盐选自双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双(全氟乙磺酰基)酰亚胺锂、四氟硼酸锂及它们的混合物。

18.如权利要求12所述的方法，其中所述具有两个以上官能团的单体选自乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、聚酯二甲基丙烯酸酯、二乙烯基醚、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化的双酚A二甲基丙烯酸酯及它们的混合物。

19.如权利要求12所述的方法，其中所述具有100～5000的重均分子量和一种官能团的线性聚合物选自聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯及它们的混合物。

20.如权利要求13所述的方法，其中所述不含官能团的线性聚合物选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚甲醛、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚乙撑亚胺、聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、聚(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)、聚(2-甲氧基乙基缩水甘油醚)及它们的混合物。

21.一种电化学装置，其包含正极、负极和权利要求1～11中任一项的固体电解质。

22.如权利要求21所述的电化学装置，其中所述电化学装置为锂二次电池。