CN103985900A - 一种改性聚合物电解质、其制备方法及其在锂电池中的应用 - Google Patents

一种改性聚合物电解质、其制备方法及其在锂电池中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改性聚合物电解质、其制备方法及其在锂电池中的应用。一种改性聚合物电解质，所述改性聚合物电解质包括全固态聚合物电解质或凝胶态聚合物电解质；其中，所述全固态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子、聚合物基体和锂盐一起反应；所述凝胶态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子与聚合物基体一起反应，经模具成膜、真空干燥后浸渍电解液/离子液体和锂盐制备所得。本发明能够降低聚合物电解质的玻璃化转变温度和结晶度，提高与电极和其他材料的相容性；可以解决液体电解质易发生电解液泄露和漏电电流大的问题；本发明使聚合物电解质在锂电池的应用方面更加广泛。

Description

一种改性聚合物电解质、其制备方法及其在锂电池中的应用
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，具体涉及超支化纳米粒子改性聚合物电解质、其制备方法及其在聚合物锂离子电池中的应用。
背景技术
随着世界经济的发展，人们对能源的需求越来越大，要求也越来越高，同时在全球气候变化深刻影响着人类生存和发展的背景下，以低能耗、低排放、低污染为基础的低碳发展，日益成为全球的追踪热点和世界潮流。锂离子电池是新能源发展的一个主要方向，锂离子电池不仅广泛应用于日常生活电器中例如手机、笔记本、平板电脑等，还在电动汽车、混合动力汽车中初露端倪。
1985年，人们采用多孔的碳材料取代金属锂作为锂充电电池的负极材料，初步提出了具备真正使用价值的锂离子电池（LIB）。此时的锂离子电池采用的是液态的电解液，它包括锂盐和溶剂，在使用过程中还是存在锂离子会在负极沉积形成树状晶的可能，其可能刺破隔膜，造成电池内部短路，以及电解液泄露的危险，存在潜在的安全隐患。后来Armand采用纯固态电解质代替液态的电解液，制备出了锂聚合物电解质电池（Li-SPE battery），由于这种电池在80℃才有较高的电导率，因此它仅限用于备用电源和动力电池的研究。1993年美国Bellcore 研究工作者采用先进的加工技术成功将聚合物电解质引入到液态锂离子电池体系中，制备出性能稳定的锂离子聚合物电池（LIPB）。锂离子聚合物电池具有比能量高，可以加工成任意形状等优点，满足目前小型电器越来越微型化的需要。
无机纳米粒子是指直径1～100nm之间无机粒子（如纳米二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化铁等），纳米粒子具有一些新异的物理化学特性，它表面积占很大比重，而表面原子既无长程序又无短程序的非晶层。可以认为纳米粒子表面原子的状态更接近气态，而粒子内部的原子可能呈有序的排列。纳米粒子具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。超支化聚合物具有低粘度，链本身无缠绕；结晶性能差；有数量众多的反应性官能团和分子内存在空腔等结构特点。同时由于高度支化的拓扑结构，使得超支化分子在三维空间中具有近似球形结构，其尺寸一般在几纳米至几十纳米之间，也是典型的纳米材料。
超支化聚合物呈三维立体的高度支化的分子结构，具有较低的熔融粘度和较低的分子间交联，且其支状末端连有大量活性官能团，有助于进一步参加化学反应。将超支化聚合物接枝到无机纳米粒子上可以极大地减弱纳米粒子间的团聚，增加纳米粒子的溶解性并且降低粘度，可制备出兼具纳米粒子与超支化聚合物优点的化合物，满足工业日益发展的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种改性聚合物电解质。 
本发明的另一个目的是提供上述改性聚合物电解质的制备方法。
本发明的另一个目的是提供上述改性聚合物电解质在聚合物锂离子电池中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性聚合物电解质，所述改性聚合物电解质包括全固态聚合物电解质或凝胶态聚合物电解质；
其中，所述全固态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子、聚合物基体和锂盐一起反应；
所述凝胶态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子与聚合物基体一起反应，经模具成膜、真空干燥后浸渍电解液/离子液体和锂盐制备所得。
优选地，所述超支化单体、无机纳米粒子、聚合物基体和锂盐一起反应的具体步骤为：先将无机纳米粒子和超支化单体生成超支化改性无机纳米粒子。
优选地，所述无机纳米粒子还包括前处理步骤，所述的前处理步骤为将无机纳米粒子用偶联剂进行处理。
优选地，所述无机纳米粒子的直径为50～200nm。
优选地，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅，二氧化钛，氧化铝，氧化铁，氧化镁，偏铝酸锂，层状双氢氧化物中的一种或几种。
优选地，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯中的一种或几种。
优选地，所述锂盐为LiClO4,LiPF6,LiCF3SO3,LiBF4,LiAsF6,LiSbF6,LiN(CF3SO2)2, LiCF3CF2SO3，二氟(草酸)硼酸锂或（丙二草酸）硼酸锂中的一种或几种；所述聚合物基体为聚醚系、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯中的一种或几种；所述离子液体为3-甲基-1-乙基咪唑四氟硼酸盐，N- 甲基 -N- 丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺，1-丁基 -4- 甲基吡啶二(三氟甲基磺酰)亚胺，1,2-二甲基-3-n-丁基咪唑中的一种或几种。
进一步优选地，所述锂盐为LiPF6、LiCF3SO3或LiBF4，所述聚合物基体为聚氧化乙烯、所述离子液体为3-甲基-1-乙基咪唑四氟硼酸盐。
上述改性聚合物电解质在聚合物锂离子电池中的应用。
进一步优选地，所述聚合物锂离子电池包括全固态锂离子聚合物电池和凝胶态聚合物电池。
所述聚合物锂离子电池的制备方法如下： 
当制备全固态锂离子聚合物电池时，先将全固态改性聚合物电解质加工成所需要的形状，然后将其与正极和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成全固态锂离子聚合物电池；
当制备凝胶态锂离子聚合物电池时，先将超支化纳米粒子与聚合物电解质制备复合纳米聚合物膜，然后经锂盐溶液浸泡后得凝胶态聚合物电解质，再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成聚合物锂离子电池。
其中，电池正极活性材料包括氧化钴锂（LiCoO2），氧化镍锂（LiNiO2），氧化锰锂（LiMn2O4）和钒的氧化物；将正极活性材料、导电材料、粘合剂和非水溶剂混合以制备正极活性材料组合物，再将该正极活性材料组合物直接涂布在铝集电器上干燥以制备正极板。
优选地，所述非水溶剂为乙烯碳酸酯（EC），丙烯碳酸酯（PC），丁烯碳酸酯（BC），1,2-二甲基乙烯碳酸酯（1,2-BC），碳酸乙丁酯（BEC），碳酸甲丁酯（BMC），碳酸二乙酯（DEC），碳酸二甲酯（DMC），三氟甲基碳酸乙烯酯（CF3-EC）,碳酸二正丙酯（DPC）和碳酸二异丙酯（DIPC）中的一种或几种。
进一步优选地，所述非水溶剂为乙烯碳酸酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）。
电池负极活性材料为石墨化碳材料，无定形碳材料，氮化物，硅基材料，锡基材料，新型合金和纳米氧化物中的一种或几种；类似正极板的制备，将负极活性材料、导电材料、粘合剂和非水溶剂混合以制备负极活性材料组合物，再将该负极活性材料组合物直接涂布在铜集电器上以制备负极板。
在制备聚合物锂离子电池时，要确保将聚合物电解质与电池正负极材料压紧，使得正负极和聚合物电解质之间有良好的接触，且其中不含空气跟气泡；在制备聚合物锂离子电池的所有操作均在惰性气体保护下进行。
本发明中采用超支化纳米粒子对聚合物电解质进行超支化处理，由于超支化纳米粒子具有低粘度、链本身无缠绕、结晶性能差的特点并拥有数量众多的反应 性官能团，分子内存在空腔等结构特点可促进降低聚合物电解质的玻璃化转变温度，提供锂离子进行络合和溶剂化的位置，并有利于锂离子的迁移。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：降低聚合物电解质的玻璃化转变温度和结晶度，提高与电极和其他材料的相容性；具有一定的机械强度和良好的加工性能；可以解决液体电解质易发生电解液泄露和漏电电流大的问题；易于小型化，能加工成任意形状，并能制备大面积超薄薄膜，满足电池小型化、柔性化的要求；本发明使聚合物电解质在锂电池的应用方面更加广泛。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。
所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。
 实施例1 无机纳米粒子的预处理
称取一定量的纳米SiO2和KH550置于500mL四颈烧瓶中，m(KH550)∶m(SiO2)＝2∶1，95%乙醇为溶剂，超声分散30min，移入油浴中，100℃下机械搅拌12h，得到表面引入氨基的纳米SiO2（SiO2-KH550），再加入2倍于KH550摩尔当量的MMA，加入0.5wt%乙醇钠，保持温度为40℃反应48h。得到KH550和MMA改性的纳米二氧化硅（SiO2-KH550-MMA）。
 实施例2 超支化单体的制备
称取20.0g采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）和 20.0g二乙醇胺（DEA）加入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的四颈瓶中，加入0.5wt%乙醇钠，保持温度为40℃反应一周，然后在60℃水浴中旋蒸除去未反应物的超支化单体：N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯。
 实施例3 聚合物锂离子电池的制备
（1）将质量分数为15%的实施例1得到的改性纳米二氧化硅（SiO2-KH550-MMA）乙醇溶液和质量分数85%实施例2得到的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，氮气保护下充分搅拌均匀。
（2）充分搅拌步骤（1）中的改性的纳米二氧化硅粒子和超支化单体后，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，加热抽真空搅拌反应2h；
（3）按质量分数20%取（2）中所得产物，然后加入70%的聚氧化乙烯（MW=100000～8000000）的乙腈溶液，继续加热抽真空搅拌反应12h，最后加入10%锂盐LiClO4，充分搅拌均匀后将产物倾倒在聚四氟乙烯模具中，真空干燥，得到全固态改性聚合物电解质；
（4）将正极、全固态改性聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成全固态聚合物锂离子电池。
 实施例4 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米二氧化钛（TiO2）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数7.5%的改性纳米二氧化钛（TiO2）的乙醇溶液和质量分数92.5%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，氮气保护下充分搅拌均匀。
（2）充分搅拌步骤（1）中的改性纳米二氧化钛粒子和超支化单体后，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，加热抽真空搅拌反应2h；
（3）按质量分数20%取（2）中所得产物然后加入60%的聚氧化乙烯（MW=100000～8000000）的乙腈溶液，继续加热抽真空搅拌反应12h，最后加入20%锂盐LiCF3SO3，充分搅拌均匀后将产物倾倒在聚四氟乙烯模具中，真空干燥，得到全固态改性聚合物电解质；
（3）将正极、全固态改性聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成全固态聚合物锂离子电池。
 实施例5 聚合物锂离子电池的制备
（1）将质量分数为15%的实施例1得到的KH550和MMA改性的纳米二氧化硅乙醇溶液和质量分数85%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米二氧化硅粒子。
（2）按质量分数0.1%取（1）中所得到的超支化改性的纳米二氧化硅粒子超声分散在乙腈中，加入10%锂盐和89.9%的聚氧化乙烯（MW=100000～8000000），充分搅拌后倒在聚四氟乙烯模具中成膜，真空干燥得到全固态改性聚合物电解质；
（3）将正极、全固态改性聚合物电解质和负极迭在一起，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，压紧，组装成全固态聚合物锂离子电池。
 实施例6 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米氧化铝（Al2O3）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数10%的改性纳米氧化铝乙醇溶液和质量分数90%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米氧化铝粒子。
（2）按质量分数0.2%的超支化改性的纳米氧化铝（Al2O3）粒子超声分散在乙腈中，加入99.8%的聚氧化乙烯（MW=100000～8000000），充分搅拌反应后在聚四氟乙烯模具中成膜，经真空干燥后浸渍吸附由电解液和锂盐构成的混合溶液1M LiPF6+EC:DMC（1:1）以活化,然后取出，用滤纸吸干表面残留的电解液，得凝胶态聚合物电解质；
（3）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例7 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米氧化铁（Fe2O3）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数5%的改性纳米氧化铁乙醇溶液和质量分数95%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米氧化铁粒子。
（2）将质量分数0.5%的超支化改性的纳米氧化铁粒子超声分散在乙腈中，加入99.5%的聚氧化乙烯（MW=100000～8000000），充分搅拌均应后在聚四氟乙烯模具中成膜，经真空干燥后浸渍吸附由离子液体和锂盐构成的混合溶液1M LiBF4/EMIBF4以活化,然后取出,用滤纸吸干表面残留的液体电解质溶液，得到凝胶态聚合物电解质；
（3）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例8 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米偏铝酸锂（LiAlO2）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数5%的纳米偏铝酸锂乙醇溶液和质量分数95%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米偏铝酸锂粒子。
（2）将质量分数1%的超支化改性的纳米偏铝酸锂粒子超声分散在二甲基甲酰胺(DMF)中，加入99%的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），充分搅拌反应后在聚四氟乙烯模具中成膜；
（3）配制浓度1.0M的LiPF6/EC:DMC（质量比1:1）溶液，将真空干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜置于上述溶液中浸泡1h以活化，浸渍吸附LiPF6/EC:DMC（质量比1:1）溶液以活化,然后取出用滤纸吸干表面残留的电解液，得到凝胶态聚合物电解质；
（4）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例9 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米偏铝酸锂（LiAlO2）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数7.5%的纳米偏铝酸锂乙醇溶液和质量分数92.5%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米偏铝酸锂粒子。
（2）将质量分数2%的超支化改性的纳米偏铝酸锂粒子超声分散在二甲基甲酰胺(DMF)中，加入98%的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），充分搅拌反应后在聚四氟乙烯模具中成膜；
（3）配制浓度1.0M的LiBF4/EMIBF4溶液，将真空干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜置于1.0M的LiBF4/EMIBF4溶液中浸泡1h以活化，然后取出用滤纸吸干表面残留的电解液，得到凝胶态聚合物电解质；
（4）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例10 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理层状双氢氧化物Mg2Al(OH)6和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数5%的纳米双氢氧化物乙醇溶液和质量分数95%实施例2得到的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米双氢氧化物粒子。
（2）将质量分数5%的超支化改性的纳米双氢氧化物粒子超声分散在N-甲基吡咯烷酮中(NMP)中，加入95%的聚偏氟乙烯(PVDF)，充分搅拌均后倒在聚四氟乙烯模具中成膜；
（3）配制浓度1.0M的LiPF6/EC:DMC溶液，将真空干燥后的聚偏氟乙烯薄膜置于上述溶液中浸泡4h以活化，浸渍吸附LiPF6/EC:DMC溶液以活化,然后取出用滤纸吸干表面残留的液体电解质溶液，得到凝胶态聚合物电解质；
（4）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例11 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理层状双氢氧化物Mg2Al(OH)6和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分数10%的纳米层状双氢氧化物乙醇溶液和质量分数90%的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米层状双氢氧化物粒子。
（2）将质量分数10%的超支化改性的纳米层状双氢氧化物粒子超声分散在N-甲基吡咯烷酮中(NMP)中，加入90%的聚丙烯腈(PAN)，充分搅拌均后倒在聚四氟乙烯模具中成膜；
（3）配制浓度1.0M的LiBF4/EMIBF4溶液，将然后真空干燥后的聚丙烯腈薄膜置于LiBF4/EMIBF4溶液中浸泡1h以活化，然后取出用滤纸吸干表面残留的电解液，得到凝胶态聚合物电解质；
（4）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
 实施例12 聚合物锂离子电池的制备
（1）按实施例1的方法预处理纳米氧化镁（MgO）和实施例2的方法制备超支化单体，然后将质量分15%的纳米氧化镁乙醇溶液和质量分数85%实施例2的超支化单体N , N—二羟乙基-3-胺基甲基丙酸甲酯置于四颈烧瓶中，按超支化单体0.5wt%的量加入催化剂对甲基苯磺酸，搅拌均匀后加热抽真空搅拌反应12h。将产物置于索氏提取器中，用丙酮做溶剂，80℃索氏抽提48h，除去未接枝的均聚物，真空干燥，研磨过筛备用，得到超支化改性的纳米氧化镁粒子。 
（2）将质量分数15%的超支化改性的纳米粒子超声分散在氮氮二甲基乙酰胺（DMAC）中，加入85%的聚丙烯腈(PAN)，充分搅拌均后倒在聚四氟乙烯模具中成膜；
（3）配制浓度1.0M的LiPF6/EC:DMC（质量比1:1）溶液，将真空干燥后聚丙烯腈薄膜置于上述溶液中浸泡1h以活化，然后取出用滤纸吸干表面残留的电解液，得到凝胶态聚合物电解质；
（4）再将正极、凝胶态聚合物电解质和负极迭在一起，压紧，密封在纽扣电池或铝塑复合包装膜中，组装成凝胶态聚合物锂离子电池。
实施例3～12制备的聚合物锂离子电池的性能测试见表1。
表1
由表1可知，本发明制备的聚合物锂离子电池具有较低的玻璃化转变温度和结晶度，电极和其他材料的相容性提高；并且具有一定的机械强度和良好的加工性能；可以解决液体电解质易发生电解液泄露和漏电电流大的问题；易于小型化，能加工成任意形状，并能制备大面积超薄薄膜，满足电池小型化、柔性化的要求；本发明使聚合物电解质在锂电池的应用方面更加广泛。

Claims (10)

1.一种改性聚合物电解质，其特征在于，所述改性聚合物电解质包括全固态聚合物电解质或凝胶态聚合物电解质；
其中，所述全固态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子、聚合物基体和锂盐一起反应；
所述凝胶态聚合物电解质的制备方法为将超支化单体、无机纳米粒子与聚合物基体一起反应，经模具成膜、真空干燥后浸渍电解液/离子液体和锂盐制备所得。
2.根据权利要求1所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述的超支化单体、无机纳米粒子、聚合物基体和锂盐一起反应的具体步骤为：先将无机纳米粒子和超支化单体生成超支化改性无机纳米粒子。
3.根据权利要求1所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述的无机纳米粒子还包括前处理步骤，所述的前处理步骤为将无机纳米粒子用偶联剂进行处理。
4.根据权利要求1至3任意权利要求所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述无机纳米粒子的直径为50～200nm。
5.根据权利要求1至3任意权利要求所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅，二氧化钛，氧化铝，氧化铁，氧化镁，偏铝酸锂，层状双氢氧化物中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1至3任意权利要求所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐为LiClO4,LiPF6,LiCF3SO3,LiBF4,LiAsF6,LiSbF6,LiN(CF3SO2)2, LiCF3CF2SO3，二氟(草酸)硼酸锂或（丙二草酸）硼酸锂中的一种或几种；所述聚合物基体为聚醚系、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯中的一种或几种；所述离子液体为3-甲基-1-乙基咪唑四氟硼酸盐，N- 甲基 -N- 丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺，1-丁基 -4- 甲基吡啶二(三氟甲基磺酰)亚胺，1,2-二甲基-3-n-丁基咪唑中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的改性聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐为LiPF6、LiCF3SO3或LiBF4，所述聚合物基体为聚氧化乙烯、所述离子液体为3-甲基-1-乙基咪唑四氟硼酸盐。
9.权利要求1所述的改性聚合物电解质在聚合物锂离子电池中的应用。
10.权利要求9所述的改性聚合物电解质在聚合物锂离子电池中的应用，其特征在于，所述聚合物锂离子电池包括全固态锂离子聚合物电池和凝胶态聚合物电池。
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