CN107851761A - 固体聚合物电解质 - Google Patents

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Abstract

固体聚合物电解质，其包含A：热塑性弹性体，其包含聚酯、聚酰胺或二酰胺硬嵌段和离子导电软嵌段；和B：金属盐；以及少于15重量％的塑化剂。电解质可被用作电池中的间隔物、电极中的粘合剂以及电池的至少一个电极与间隔物之间的粘附膜。

Description

固体聚合物电解质
本发明涉及固体聚合物电解质材料。这种材料离子导电且机械坚固，并且可通过常规聚合物加工方法来制造。固体聚合物电解质适用于可充电电池。随着全球对科技产品(例如手机、笔记本电脑和其他消费电子产品)需求的增长，对可充电电池的需求大幅增长。此外，目前正在努力开发绿色技术(例如输电网络载荷均衡装置和电动车辆)刺激了对可充电电池的兴趣，这为高能量密度的可充电电池创造了巨大的潜在市场。
锂离子电池代表便携式电子设备的可充电电池的最受欢迎类型之一。锂离子电池提供高的能量和功率密度，在不使用时减缓电荷损失，而且不会造成记忆效应。由于锂离子电池的许多优点，包括其高能量密度，锂离子电池也越来越多地用于防卫、航空航天、备用存储和运输应用中。
电解质是典型的锂离子可充电电池的重要部分。传统的锂离子可充电电池使用液体电解质。锂离子电池中的示例性液体电解质由锂盐电解质(诸如LiPF6、LiBF4或LiClO4)和有机溶剂(诸如烷基碳酸酯)组成。在放电期间，电解质可充当电极之间的离子流的简单介质，当负极材料被氧化时，产生电子，并且正极材料被还原，消耗电子。这些电子构成外部电路中的电流。
虽然液体电解质在目前的锂基技术中占优势，但固体电解质可构成锂基电池的下一个发展浪潮。锂固体聚合物电解质可充电电池对于锂离子电池是特别有吸引力的技术，因为除了其他优点以外，固体聚合物电解质展示出高热稳定性，低自放电率，在广泛的环境条件下稳定运行，提高的安全性，电池配置的灵活性，最小的环境影响以及低的材料和加工成本。此外，固体聚合物电解质可使得能够使用锂金属阳极(anode)，其提供比传统的锂离子阳极更高的能量密度。
具有固体电解质的锂电池如下发挥作用。在充电期间，施加在电池的电极之间的电压导致锂离子和电子从电池正极处的锂主体离开。通过聚合物电解质从正极流向电池负极的锂离子在负极处被还原。在放电期间，发生相反的反应。随着锂在负电极处被氧化，锂离子和电子被允许再次进入正电极处的锂主体。这种能量有利的自发过程将化学储存的能量转化为外部装置可以使用的电力。
多年来，聚合物电解质一直是学术和商业电池研究的主题。聚合物电解质部分由于其与锂的低反应性以及可能作为循环后形成金属锂丝(或树枝状结构)的障碍而引起了超乎寻常的兴趣。
根据一个实例，通过以下方法形成聚合物电解质：将锂盐掺入合适的聚合物中，以允许产生电子绝缘、但离子导电的介质。这种聚合物提供在一次电池或二次电池中充当固态电解质和间隔物的潜力。与常规的液体电解质电池相比，这种聚合物能够形成展示出高热稳定性、低自放电率、在广泛的环境条件下稳定运行、提高的安全性和较高能量密度的固态电池。
虽然聚合物电解质具有许多优点，但由于不能开发出展示出高离子导电性和良好机械性能二者的电解质，故抑制了聚合物电解质的采用。出现这种问题的原因是：根据标准机制，高离子导电性要求高聚合物链移动性。但是根据标准机制，高聚物链流动性倾向于产生机械柔软的聚合物。
作为例子，典型的聚合物电解质是包含聚环氧乙烷(PEO)/盐混合物的电解质。在室温下，PEO通常提供良好的机械性能。然而，PEO在室温下也主要是结晶的。晶体结构通常会限制链的流动性，从而降低导电性。在高温下(即高于聚合物的熔点)操作PEO电解质通过提高链流动性并因此改善离子导电性，从而解决了导电性问题。然而，导电性增加的代价是材料的机械性能恶化。在较高温度下，聚合物的性能不再像固体一样。
一般而言，已发现：尝试硬化PEO(例如通过添加硬胶体颗粒，增加分子量或交联)还引起离子导电性降低。
在US 8,268,197中，已经提出了具有高离子导电性和机械稳定性的聚合物电解质材料，其中所述材料适合于标准的高通量聚合物加工方法。聚合物电解质包含线性双嵌段或三嵌段聚合物，其形成相邻的导电片晶和非导电片晶的两相片晶结构。其中一个相是导电相，另一个相是结构相。可用于电解质材料中的聚合物的例子有聚苯乙烯-聚环氧乙烷-聚苯乙烯共聚物。
WO2012/083253中描述了类似的电解质材料，其包含聚苯乙烯-聚(缩水甘油醚)共聚物。
从US 8,268,197获知的聚合物电解质的问题在于：生产两相结构需要严格控制聚合物电解质的生产过程中的加工条件。电池之间可能发生结构波动，从而导致不期望的品质(例如导电性、机械性能和对锂电极表面上形成树枝状结构的抗性)的波动。
从US2014/0023931获知的电解质材料是物理交联凝胶。作为包含聚酰胺或聚酯硬嵌段和离子导电软嵌段的聚合物嵌段共聚物。凝胶包含大量塑化剂，这是因为凝胶是通过在浴中用塑化剂使嵌段共聚物饱和而形成的。这导致至少100重量％的非常高的塑化剂含量。这种电解质材料的一个问题在于：电池的生产非常复杂。
本发明的目标是提供一种易于加工的固体聚合物电解质。
出乎意料地，当固体聚合物电解质包含：含有聚酯、聚酰胺或二酰胺硬嵌段和离子导电软嵌段的热塑性弹性体；以及金属盐，并且所述固体聚合物电解质的总塑化剂含量低于15重量％时，能够实现上述目标。
出乎意料地，现在可以通过在挤出机中熔化电解质材料并在电极之间层压电解质材料来制造完整的电极-阴极(cathode)体系。
另一个优点是：根据本发明的电极材料对电极上形成树枝状结构(从而导致电池失效)不太敏感。
此外，如果被用作电池中的间隔物，则电池是机械坚固的。
另一个优点是：电解质材料不含太多在制造和使用期间可能蒸发的低分子量化合物。
另一个优点是：电化学稳定性(例如用循环伏安法(CV)测量)得到改善。
热塑性弹性体是这样一种橡胶状材料，其具有常规热塑性塑料的加工特征；低于其熔融温度时，其具有常规热固性橡胶的性能特性。热塑性弹性体描述于Handbook ofThermoplastic Elastomers，第二版，Van Nostrand Reinhold，New York(ISBN 0-442-29184-1)中。
离子导电软嵌段由一种或多种高度带负电的含氧物质(例如烷基醚)组成，其中已知小的一价阳离子和二价阳离子是可溶的。
离子导电软嵌段可以包括聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)和聚缩水甘油醚的链段。优选地，离子导电嵌段包含聚环氧乙烷PEO的链段。
离子导电软嵌段可包含数均分子量在300-20000kg/kmol之间的PEO链段。
优选地，数均分子量为至少400kg/kmol，更优选至少500kg/kmol，甚至更优选至少600kg/kmol。优选地，数均分子量小于20000kg/kmol，更优选小于10000kg/kmol，最优选小于3000kg/kmol。通过根据DIN EN 13926的羟基端基滴定测量数均分子量，之后由该分析的结果计算数均摩尔质量。聚环氧乙烷链段可能源自聚(环氧乙烷)封端的聚(环氧丙烷)二醇。然而，优选地，导电软嵌段源自聚环氧乙烷二醇。最优选地，热塑性弹性体的软嵌段由至少80重量％，更优选至少90重量％，甚至更优选至少98重量％，最优选100重量％的聚环氧乙烷链段组成。
聚环氧乙烷链段可以包含少量无规共聚的共聚单体以抑制链段结晶。合适的共聚单体的实例包括环氧丙烷、缩水甘油醚等。离子导电软嵌段还可以包含扩链剂，优选二酸。使用扩链剂的优点是：获得了长的离子导电软嵌段，同时链的规整度和因此结晶受到抑制以允许更高的离子导电性。
热塑性弹性体中离子导电软嵌段的浓度优选高于50重量％，更优选高于60重量％，还更优选高于65重量％，最优选高于70重量％。
聚酯硬链段适当地含有由重复单元构建的硬链段，上述重复单元衍生自至少一种亚烷基二醇和至少一种芳族二羧酸或其酯。嵌段可包含具有相同化学组成的一个或多个链段。链段包含若干重复单元。亚烷基二醇可以是线性或脂环族亚烷基二醇。线性或脂环族亚烷基二醇通常含有2-6个C原子，优选2-4个C原子。其实例包括乙二醇、丙二醇和丁二醇。优选使用乙二醇或丁二醇，更优选1,4-丁二醇。合适的芳族二羧酸的实例包括对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4'-联苯二甲酸或它们的组合。其优点是：所得的聚酯一般是半结晶的，熔点例如高于120℃，优选高于150℃，更优选高于190℃。硬链段可以任选地进一步含有少量衍生自其它二羧酸(例如间苯二甲酸)的单元，这通常会降低聚酯的熔点。为了保证除了别的之外，共聚醚酯的结晶性能不受负面影响，其它二羧酸的量优选被限制为不超过10摩尔％，更优选不超过5摩尔％。优选由对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丙二醇酯、特别是对苯二甲酸丁二醇酯作为重复单元构建硬链段。这些容易获得的单元的优点包括有利的结晶性能和高熔点，从而导致具有良好的加工性能、优异的耐热性和耐化学性以及良好的耐穿刺性的共聚醚酯。
包含聚酰胺硬嵌段和聚环氧乙烷软嵌段的热塑性弹性体可以例如以商品名PEBAX从法国的Arkema获得。
在一个优选的实施方式中，热塑性弹性体含有二酰胺硬链段。以这种方式获得的聚合物电解质显示出良好的机械性能和进一步增强的对形成树枝状结构的抗性，即使在高软嵌段含量的情况下亦是如此。
优选地，由根据式I的二胺获得二酰胺硬嵌段，
其中X和Y相同或不同，并且是包含2-12个碳原子的脂族基团或包含6-20个碳原子的芳族基团；R1和R2相同或不同，并且是包含2-15个碳原子的脂族基团，并且其中R等于R1或R2，并且相同或不同。
X和Y相同或不同，并且是包含2-12个碳原子的脂族基团或包含6-20个碳原子的芳族基团。如果X或Y是脂族的，则X或Y可以是无环或环状的脂族基团。无环脂族基团可以是线性的或支化的。线性脂族基团的实例包括1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,7-亚庚基、1,8-亚辛基、9-亚壬基、1,10-亚癸基、1,11-亚十一碳基和1,12-亚十二碳基。优选使用1,4-亚丁基作为线性脂族基团。支化脂族基团的实例包括1,2-丙烷、2,3-丁烷、1,5-(2-甲基)亚戊基、2,5-己烷、1,7-(3-甲基)亚庚基、1,9-(5-甲基)亚壬基和2,11-亚十二碳基。环脂族基团的实例包括1,2-亚环丁基、1,3-亚环丁基、1,3-亚环戊基、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、2-甲基-1,3-亚环己基、1,3-亚环庚基、1,4-亚环庚基、1,6-十氢化萘、2,6-十氢化萘基、2,7-十氢化萘基、1,8-十氢化萘基、1,2-环己基二亚甲基、1,3-环己基二亚甲基、1,4-环己基二亚甲基和4,4'-亚甲基二亚环己基。优选使用1,4-亚环己基。
芳族基团的实例包括对亚苯基、对甲代亚苯基、对亚二甲苯基、间亚苯基、间甲代亚苯基、间亚二甲苯基、2,6-甲代亚苯基、2,4-甲代亚苯基、2,6-亚萘基、2,7-亚萘基、1,8-亚萘基、1,5-亚蒽基、1,8-亚蒽基、2,6-亚蒽基、2,7-亚蒽基、2,5-亚呋喃基、3,4-亚呋喃基、2,7-芴基、4,4'-(1,1'-联苯)亚基、3,3'-(1,1'-联苯)亚基、3,4'-(1,1'-联苯)亚基、2,4’-亚甲基二亚苯基和4,4'-亚甲基二亚苯基。优选使用对亚苯基。
R1和R2相同或不同，并且是包含2-15个碳原子，优选2-12个碳原子的无环或环状脂族基团。
如果R1或R2是无环基团，则该基团可以是线性的或支化的。线性基团的例子包括乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。支化基团的例子包括异丙基、(2-甲基)丙基、叔丁基、2-丁基、(2-甲基)丁基、(2-乙基)丁基、(2-乙基)己基、3-(6-甲基)庚基、4-(3-甲基)壬基、异壬基、1-庚基辛基。环状基团的实例包括环戊基、环己基、环己烷甲基、环辛基。优选使用2-丁基、(2-甲基)丁基、(2-乙基)丁基或(2-乙基)己基。
优选地，选择X、Y、R1和R2以使二酰胺的熔融温度为最高280℃、更优选最高260℃、最优选最高240℃。如果这些基团是芳族基团，则二酰胺的熔融温度一般随着基团X和Y的重量增加而提高；如果这些基团是脂族基团，则二酰胺的熔融温度一般随着基团X、Y、R1、R2的重量增加而降低。
优选的二胺包括二氨基丁烷(DAB，在二酰胺中用“4”表示)和对苯二胺(在二酰胺中用“phi”表示)。优选的二羧酸二酯包括对苯二甲酸和(2-乙基)己醇的二酯(DOT，在二酰胺中用“T”表示)、2,6-萘二甲酸和(2-乙基)己醇的二酯(在二酰胺中用“N”表示)以及对苯二甲酸和丁醇的二酯(DBT)。因此，优选的二酰胺包括T4T、TphiT、N4N和NphiN。热塑性弹性体可以通过根据式I的化合物与聚环氧乙烷二醇的反应来获得，其中R基团与聚环氧乙烷二醇的羟基反应。
根据本发明的电解质包含上述热塑性弹性体中的一种，并且作为电解质盐，其可以包含含有元素周期表的Ia族和IIa族的阳离子以及如下阴离子的无机盐，所述阴离子例如ClO4 -、SCN-、BF4 -、As F6 -、CF3SO3 -、Br-、I-、PF6 -、(CF3SO)2N-、(CF3SO)3C-、CF3CO2 -、(FO2S)2N-等。所述盐的优选阳离子包括用于锂电池的Li+、用于钠电池的Na+和用于Al电池的Al3+。锂电池、钠电池、铝电池是具有分别包含锂、钠或铝的阳极的电池。
电解质中盐的量(以金属盐的摩尔数：热塑性弹性体的软嵌段中氧的摩尔数来表示)可以在1:25和1:10之间变化，优选在1:20和1:15之间变化。
电解质材料的总塑化剂含量为至多15重量％。塑化剂是降低聚合物电解质材料的硬度的化合物。硬度是指肖氏硬度(ASTM D2240-15)。塑化剂的实例包括有机碳酸酯，优选小的脂族和脂环族碳酸酯，例如碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)或其混合物以及聚环氧乙烷二醇。优选地，电解质材料中的总塑化剂含量包含少于10重量％的塑化剂，更优选少于5重量％，还更优选2重量％。最优选地，电解质材料不含塑化剂。电解质还可以含有用于电极界面的稳定剂、热稳定剂、加工助剂和阻燃剂。
本发明还涉及电池、特别是可充电电池的相邻电极之间的间隔物，所述间隔物包含本发明的固体聚合物电解质。
本发明还涉及电极、特别是可充电电池的电极，其包含本发明的固体聚合物电解质作为粘合剂。
当固体聚合物电解质被用作电极、特别是阴极中的粘合剂时，获得了非常好的结果。这是因为根据本发明的粘合剂比已知粘合剂的离子导电性更强，故提高了电池的输出。在电极中，粘合剂用于粘合活性组分的颗粒，例如LiFePO4颗粒(优选涂有碳黑)、LiCoO2和(LiNiMn)CoO2颗粒。在颗粒未涂有碳黑的情况下，优选将碳导电剂(例如碳黑或石墨)的分散颗粒掺入阴极中。电极中使用的粘合剂的量可以介于2.5-20重量％之间、优选介于5-10重量％之间。
US2012/0202114中已经描述了用于制备包含粘合剂的这种电极的各种方法。生产电极的一种方法包括以下步骤：在常规的叶轮叶片式混合器中干燥固体混合最终的碳导电剂和活性组分的颗粒。将粘合剂聚合物溶解在溶剂六氟异丙醇(HFIP)中。将干混的固体与粘合剂溶液一起进料到球磨机中，然后充分混合。球混合器由直径为几毫米的陶瓷球(玻璃、氧化锆)组成，以辅助混合并获得粘度范围为10000-20000cps的浆料，从而可以在下一次涂布过程中容易地处理。在铝箔上的涂布操作可以使用槽模、逆转辊涂布或刮刀涂布。涂布工艺条件被设计成获得50-300微米范围内的涂层厚度。干燥阴极以除去溶剂，并将多孔的干燥电极砑光以提供阴极厚度的精确控制并提高阴极块的密度。
本发明还涉及电池、特别是可充电电池，其包含聚合物电解质的粘附膜，所述粘附膜介于一边的阳极和/或阴极与邻近另一边的至少一个阳极和/或至少一个阴极的间隔物之间。
利用包含聚合物电解质的粘附膜的电池获得了非常好的结果，所述粘附膜介于一边的至少一个阳极和/或至少一个阴极与邻近另一边的至少一个阳极和/或至少一个阴极的间隔物之间。这是因为电极和间隔物之间的接触电阻降低了。使用陶瓷间隔物获得了特别好的结果，膜填充间隔物中的孔。
在实施例中进一步解释本发明，但本发明不限于此。
使用的聚合物
-TPE1：热塑性共聚酯弹性体，其包含35重量％的聚(乙二醇)(PEG)软嵌段和65重量％的聚对苯二甲酸丁二醇酯硬嵌段。PEG的数均分子量(Mn)为2000g/mol。
-TPE2：热塑性共聚酯弹性体，其包含70重量％的(PEG)软嵌段和30重量％的聚对苯二甲酸丁二醇酯硬嵌段。PEG的数均分子量(Mn)为4000g/mol。
-TPE3：含有二酰胺硬嵌段的热塑性弹性体。TPE包含10重量％的衍生自式I的二酰胺的TphiT硬嵌段，其中X和Y均为对亚苯基。TPE还包含90重量％的数均分子量(Mn)为2000g/mol的PEG和对苯二甲酸扩链剂的离子导电软嵌段。
-PEG-DME，甲基封端的聚(乙二醇)，数均分子量(Mn)为2000g/mol。
实施例I
以下述方式生产聚合物电解质膜。在干燥氮气冲洗下，在烘箱系统中在110℃下干燥TPE1 24小时。将3g干燥的聚合物溶解在搅拌式玻璃容器中的20ml六氟异丙醇(HFIP)中。向该混合物中加入0.335g双-三氟甲磺酰基-酰亚胺锂盐(LiTFSI)，其在搅拌后溶解。在这种情况下，环氧乙烷/锂离子的摩尔比是20。将混合物在氩气流下在室温下浇铸在聚四氟乙烯膜上，并在70℃下干燥10小时以获得独立的、相当坚韧的固体状电解质膜，其厚度分别为200微米和500微米，面积为约5cm2。
通过下述方法测量膜的DC导电率：将膜夹紧在不锈钢板之间并通过频率响应分析仪在1Hz-300kHz的频率范围内施加阻抗谱。在夹紧之前，用金层喷溅膜的表面以改善与电极的接触。在不同温度下测量导电性，参见表1。
表1.
实施例II
除非另有说明，根据实施例1的程序由TPE2制备聚合物电解质膜。将3g干燥的聚合物溶解在搅拌式玻璃容器中的20ml六氟异丙醇(HFIP)中。向该混合物中加入0.669g双-三氟甲磺酰基-酰亚胺锂盐(LiTFSI)，其在搅拌后溶解。在这种情况下，环氧乙烷/锂离子的摩尔比也是20。再次获得了相当坚韧的固体状电解质膜，其厚度分别为360微米和420微米。导电性测试的样品制备与实施例1相同。导电性示于表2。表2.
与实施例2相比，该实施例的导电性水平高得多。例如，在40℃下，导电率等于10- 4S/cm，这是实施例1的5倍。对于干燥的非胶凝聚合物基电解质，10-4S/cm被认为是高导电率值。例如，ISBN 978-0-387-34444-7,Lithium-ion batteries,M.Yoshio,R.J.Brodd,A.Kozawa编,第4140415页中指出：基于PEG的共聚物体系显示出在10-6-10-4S/cm范围内的锂离子导电率值，在30℃下为10-4的值被认为是非常高的。因此，就导电性而言，该样品处于聚合物基电解质所能达到的上限。
实施例III
除非另有说明，根据前述实施例的程序制备TPE3的聚合物电解质膜。将2.465g干燥的聚合物溶解在搅拌式玻璃容器中的15ml六氟异丙醇(HFIP)中。向该混合物中加入0.691g双-三氟甲磺酰基-酰亚胺锂盐(LiTFSI)，其在搅拌后溶解。在这种情况下，环氧乙烷/锂离子的摩尔比是20。导电性测试的样品制备与前述实施例相同，但没有应用金喷溅。膜的厚度为约500微米。表3给出了在几个温度下的导电性。
表3.
对比实验A
除非另有说明，根据前述实施例的程序制备PEG-DME的聚合物电解质膜。将3g干燥的聚合物溶解在搅拌式玻璃容器中的20ml六氟异丙醇(HFIP)中。向该混合物中加入0.473g双-三氟甲磺酰基-酰亚胺锂盐(LiTFSI)，其在搅拌后溶解。在这种情况下，环氧乙烷/锂离子的摩尔比也是20。导电性测试的样品制备与前述实施例相同，但没有应用金喷溅。膜的厚度为约500微米。表4给出了在几个温度下的导电性。
表4.
出乎意料地显示出：尽管在实施例的电解质中PEG含量较低，但在-10℃和40℃之间的期望工作温度下的导电率较高。这反映了可充电电池的正常工作温度。
实施例IV
以下述方式通过熔融加工来制备TPE2的聚合物电解质膜。在干燥氮气冲洗下，在烘箱系统中在110℃下干燥TPE2 24小时。将2.19g干燥聚合物和0.500g双-三氟甲磺酰基-酰亚胺锂盐(LiTFSI)在手套箱中，在惰性、无水的条件下，在聚四氟乙烯膜上加热至250℃。在这种情况下，环氧乙烷/锂离子的摩尔比是20。使用聚四氟乙烯刮刀用手在250℃下剧烈混合TPE和盐以确保充分且均匀的混合。随后，施加第二个聚四氟乙烯箔并用手轻压，以形成均匀的层。冷却回到室温后，将聚合物电解质膜切成片并施加到定制的不锈钢压力元件中，从而允许同时制备具有明确的尺寸和电化学测量的样品。应用200℃的温度和1.5吨的压力制备2cm2和200微米厚的样品。如实施例I中所述，在该压力元件中进行DC导电率测量。表5给出了在几个温度下的导电率。
表5.
通过比较表2和5中的结果，显示出：通过熔融加工获得了可比较的导电率。这使得可以通过熔融挤出工艺来生产电池。

Claims (17)

1.固体聚合物电解质材料，其包含
a)热塑性弹性体，其包含聚酯、聚酰胺或二酰胺硬嵌段和离子导电软嵌段，
b)金属盐，
其特征在于：所述固体聚合物电解质材料的总塑化剂含量低于15重量％。
2.根据权利要求1所述的固体聚合物电解质材料，其中所述离子导电软嵌段包含聚环氧乙烷(PEO)。
3.根据权利要求1所述的固体聚合物电解质材料，其中所述离子导电性软嵌段中存在至少80重量％的PEO。
4.根据权利要求1所述的固体聚合物电解质材料，其中所述离子导电性软嵌段中存在至少90重量％的PEO。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述热塑性弹性体中所述离子导电软嵌段的含量为至少50重量％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述硬嵌段包含聚酯。
7.根据权利要求6所述的固体聚合物电解质材料，其中所述硬嵌段包含聚对苯二甲酸丁二醇酯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述固体聚合物电解质材料的总塑化剂含量低于10重量％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述固体聚合物电解质材料的总塑化剂含量低于5重量％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述固体聚合物电解质不含塑化剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述金属盐包含元素周期表的Ia族和IIa族的阳离子。
12.根据权利要求11所述的固体聚合物电解质材料，其中用于盐的阳离子包括用于锂电池的Li+、用于钠电池的Na+和用于Al电池的Al3+。
13.根据前述权利要求中任一项所述的固体聚合物电解质材料，其中所述盐包括选自ClO4 -、SCN-、BF4 -、As F6 -、CF3SO3 -、Br-、I-、PF6 -、(CF3SO)2N-、(CF3SO)3C-、CF3CO2 -、(FO2S)2N-的阴离子。
14.电池、特别是可充电电池的相邻电极之间的间隔物，所述间隔物包含根据权利要求1-13中任一项所述的固体聚合物电解质材料。
15.电极、特别是可充电电池的电极，其包含根据权利要求1-13中任一项所述的固体聚合物电解质材料。
16.电池、特别是可充电电池，其包含权利要求1-13中任一项所述的聚合物电解质材料的粘附膜，所述粘附膜介于一边的阳极和/或阴极与邻近另一边的至少一个阳极和/或至少一个阴极的间隔物之间。
17.根据权利要求16所述的电池，其中所述间隔物是陶瓷间隔物。
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