CN107910588A - 含室温poss基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法 - Google Patents

含室温poss基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法 Download PDF

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尚大鹏
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Abstract

本发明公开了一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其由如下质量比的原材料组分制成：聚氧化乙烯10‑30份；聚(偏氟丙烯‑六氟丙烯)10‑50份；增塑剂不大于20份；锂盐3‑10份；POSS基离子液体不大于5份。本发明还公开了这种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法。本方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，而且制备得到的固态聚合物电解质离子电导率高，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。

Description

含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可用于制造新型高性能电池的电解质及其制备工艺，特别是涉及一种锂离子电池用的固态聚合物电解质及其制备方法，还涉及一种室温POSS基离子液体的电解质及其制备方法，应用于锂离子电池的电解质膜技术领域。
背景技术
近年来，离子液体因其极低的蒸汽压、不可燃性、高的离子电导率和宽的电化学窗口等优异的物理和化学性质，在特殊催化溶剂、电容器、电化学传感器尤其是太阳能敏化电池、燃料电池和锂离子电池电解质中得到了广泛的应用。固态聚合物固态电解质可以解决传统液态电解质容易燃烧和泄漏等安全问题，但其局限性是其低的离子电导率。为了提高聚合物电解质室温离子电导率，近年来研究者除了加入增塑剂或者采用共聚合接枝降低聚合物结晶度外，也通过在聚合物电解质中掺入不同类型的纳米材料来改善聚合物电解质的性能和降低结晶度从而提高离子电导率。但是固态聚合物电解质真正从试验室进入商业化应用，其离子电导率、膜的力学性能、稳定性还有很远的路要走。POSS是一类特殊的具有笼型结构的有机无机纳米材料，POSS基离子液体兼具POSS和离子液体优点，具有好的热稳定性和优异的离子电导率，离子液体具有极低的蒸汽压、不可燃性、高的离子电导率和宽的电化学窗口等优异的物理和化学性质，因此在电容器、电化学传感器、电池电解质中有潜在的应用前景，也得到了一些应用。但鉴于安全和稳定性的考虑，人们一直在寻求具有更高的锂离子导电性的固体电解质材料。现有的固态聚合物电解质的导电性、电化学窗口宽度、电化学稳定性以及电解质膜的综合性能还不够理想，其制备工艺较为复杂，不利于产业化应用，由其组装的锂离子电池的循环稳定性和倍率性能有待于提高，来满足新型高性能电池的需要。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法，利用自制的一系列室温POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质自支撑膜，所制含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质膜具有较高的离子电导率和电化学稳定性，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本发明提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质方法工艺简单，环境污染小，可实现大规模生产。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，所含组份及其重量份数如下：
聚氧化乙烯为10-30份；
聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)为10-50份；
增塑剂为不大于20份；
锂盐为3-10份；
室温POSS基离子液体不大于5份；
其中在所述固态聚合物电解质中，所述锂盐组分的质量含量为：聚氧化乙烯中EO与锂盐中的Li的物质的量比为(5-20):1。
上述锂盐优选采用双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂和四氟硼酸锂中的任意一种盐或任意几种的混合盐。
上述增塑剂优选采用碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯中的任意一种或任意几种的混合物。
优选上述室温POSS基离子液体的结构通式为：
在通式中，当n＝2时，为POSS-PrMIM；当n＝3时，为POSS-BMIM；n＝4时，为POSS-PeMIM；n＝5时，为POSS-HMIM。
作为本发明优选的技术方案，在固态聚合物电解质中，聚氧化乙烯和聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)的组份重量份数比例为1：(1-3)；聚氧化乙烯中EO与锂盐中的Li的物质的量比为(8-12):1；聚氧化乙烯和室温POSS基离子液体的组份重量份数比例为(5-11):1。
本发明固态聚合物电解质优选由聚氧化乙烯、聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、锂盐和室温POSS基离子液体组成。
作为本发明优选的技术方案，优选利用各组份制成含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
一种本发明含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
a.各组分按重量份数分别称量：聚氧化乙烯为10-30份；聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)为10-50份；增塑剂为不大于20份；室温POSS基离子液体不大于5份；然后将称量好的各原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的溶剂，在室温～80℃的温度下进行搅拌1-12小时，使原料充分溶解混合，得到混合液；上述溶剂优选采用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙腈中的任意一种溶剂或任意几种的混合溶剂；
b.按照聚氧化乙烯中EO与锂盐中Li的物质的量比为(5-20):1的比例向在所述步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌1-5小时；然后将搅拌均匀的溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在40-60℃烘箱中，进行真空烘4-15小时，除去溶剂，并通过干燥处理，得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质膜。在本发明中，溶剂的加入量根据需要量加入，最终还要将溶剂去除。离子液体用作电解液的缺点是黏度太高，但只要混入少量有机溶剂就可以大大降低其黏度，易于进行原料混合，满足制备固态聚合物电解质自支撑膜的工艺要求。
作为本发明优选的技术方案，本发明制备方法，在上述步骤a中，在40～80℃的温度下进行搅拌，使原料充分溶解混合，得到混合液；在上述步骤b中，向在步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌2-5小时；在烘箱中，进行真空烘6-10小时，除去溶剂。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明制备的含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的室温离子电导率为4.54～8×10-4S·cm-1，62℃的离子电导率为1.6～2.04×10-3S·cm-1。通过POSS接枝功能化的离子液体POSS-ILs，兼具POSS和离子液体的优点，不仅明显提升了其热稳定性能，而且其离子传输能力也得到提高，我们利用自制的一系列室温POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质自支撑膜，所制固态聚合物电解质膜具有较高的离子电导率和电化学稳定性，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能；
2.本发明方法简单易行，制备条件温和，原料廉价易得，工艺成本低，应用范围广泛，具有较广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例一含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质用于不锈钢/POSS-PrMIM-SPE/不锈钢电池的阻抗图。
图2是对比例不含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质用于不锈钢/blankSPE/不锈钢电池的阻抗图。
图3是本发明实施例一含室温POSS-PrMIM固态聚合物电解质的Li/POSS-PrMIM-SPE/LiFePO4组装电池在0.1℃下的循环图。
图4是本发明实施例二采用室温POSS基离子液体是POSS-BMIM时，制备的含POSS-BMIM的固态聚合物电解质POSS-BMIM-SPEs的实物图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
依次称取11份聚氧化乙烯(PEO)、22份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)(P(VDF-HFP))、17碳酸丙烯酯以及1份POSS-PrMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的二甲基甲酰胺(DMF)，在80℃下搅拌6小时，使原料在DMF中充分溶解，随后按照聚氧化乙烯中EO与锂盐中Li的物质的量比，即EO：Li摩尔比例为10：1加入双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)，继续搅拌5小时。然后将搅拌均匀的DMF溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空脱泡除去溶剂，保温干燥6h，得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
本实施例采用室温POSS基离子液体作为原料，其结构通式为：
在通式中，在本实施例采用室温POSS基离子液体取n＝2时，为POSS-PrMIM。
本实施例制备了含POSS-PrMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为8×10-4S·cm-1、62℃室温离子电导率为2.04×10-3S·cm-1，其电化学窗口为5.0V。参见图1，图1为不锈钢/POSS-PrMIM-SPE/不锈钢电池的阻抗图，图2为不锈钢/blank SPE/不锈钢电池的阻抗图，可以看出图1中电解质阻抗图显著低于图2中空白电解质阻抗，由阻抗图谱数据结合公示计算出其离子电导率也高出空白电解质一个数量级，液态的POSS基离子液体的加入，不仅降低了聚合物结晶度，同时提供了可供锂离子迁移的微观液态区域，从而大幅度提高离子电导率。图3是本实施例含POSS-PrMIM固态聚合物电解质SPE-1组装电池的循环性能图。电池的负极是金属锂片，正极是将LiFePO4、炭黑、PVDF以重量比为8∶1∶1混合制备的浆料涂布在铝箔上得到的，其中a是电池的库仑效率，b是电池的放电容量，参见图3，图3为Li/POSS-PrMIM-SPE/LiFePO4电池0.1℃下的循环图，电池的起始容量为135.8mAhg-1，循环60次后，电池的电容量仍保持在123.8mAh g-1，效率也高达99.3％，高容量和高库伦效率表明，POSS-PrMIM-SPE与电极片有很好的相容性，有利于锂离子在正负极上的嵌入和脱出，而且液态的POSS-PrMIM也为锂离子提供了更多的迁移通道，从而保证基于含POSS基离子液体的固态聚合物电解质(POSS-PrMIM-SPE)的电池具有很好的循环稳定性。
锂离子电池一直被认为是有吸引力的能源而被广泛应用,鉴于安全和稳定性的考虑,人们一直在寻求具有高的锂离子导电性的固体电解质材料。本实施例制备的含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，由于离子液体固有的离子导电性、不挥发、不燃,电化学窗口比电解质水溶液大许多,可以减轻自放电,作电池电解质不用像熔盐一样的高温,可用于制造新型高性能电池。固体电解质不流动因而比液体电解质使用方便。而高分子电解质使用则更方便,因其具有高分子优越的机械性质,易于加工成各种形状。本实施例例制备了一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，该固态聚合物电解质由聚合物基体、锂盐和少量含室温POSS基离子液体组成；该固态聚合物电解质具有较高离子电导率和较宽电化学窗口。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
依次称取11份聚氧化乙烯、22份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、1份POSS-BMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的乙腈，在50℃下搅拌10小时，使原料在乙腈中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为10：1加入LiTFSI，继续搅拌3小时。然后将搅拌均匀的乙腈溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在40℃烘箱中真空脱泡除去溶剂保温干燥10h，得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
本实施例采用室温POSS基离子液体作为原料，其结构通式为：
在通式中，在本实施例采用室温POSS基离子液体n＝3，为POSS-BMIM。
本实施例制备了含POSS-BMIM固态聚合物电解质，其实物如图4所示，POSS-ILs改性的固态聚合物电解质外观均一透明，具有很好的柔韧性，便于加工和电池组装。本实施例制备了含POSS-BMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为7.8×10- 4S·cm-1、62℃室温离子电导率为2.03×10-3S·cm-1，其电化学窗口为5.0V。本实施例制备的POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质，所获得的固体聚合物电解质离子电导率和电化学稳定性明显提高，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
于手套箱中，依次称取11份聚氧化乙烯、22份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、7碳酸乙烯酯以及1份POSS-PeMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的DMF，80℃下搅拌6小时使原料在DMF中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为10：1加入高氯酸锂(LiClO4)，继续搅拌5小时。然后将搅拌均匀的DMF溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空烘6小时以除去溶剂干燥得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
本实施例采用室温POSS基离子液体作为原料，其结构通式为：
在通式中，在本实施例采用室温POSS基离子液体n＝4，为POSS-PeMIM。
本实施例制备了含POSS-PeMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为6.65×10-4S·cm-1、62℃室温离子电导率为1.88×10-3S·cm-1，其电化学窗口为4.9V。本实施例制备的POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质，所获得的固体聚合物电解质离子电导率和电化学稳定性明显提高，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
实施例四：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
于手套箱中，依次称取20份聚氧化乙烯、40份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、10份碳酸二甲酯以及2份POSS-HMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的DMF，80℃下搅拌8小时使原料在DMF中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为10：1加入六氟磷酸锂(LiPF6)，继续搅拌2小时。然后将搅拌均匀的DMF溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空烘10小时以除去溶剂干燥得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质。
本实施例采用室温POSS基离子液体作为原料，其结构通式为：
在通式中，在本实施例采用室温POSS基离子液体n＝5，为POSS-HMIM。
本实施例制备了含POSS-HMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为4.69×10-4S·cm-1、62℃室温离子电导率为1.6×10-3S·cm-1，其电化学窗口为4.8V。本实施例制备的POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质，所获得的固体聚合物电解质离子电导率和电化学稳定性明显提高，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
实施例五：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
于手套箱中，依次称取20份聚氧化乙烯、20份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、2份POSS-HMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的乙腈，40℃下搅拌12小时使原料在乙腈中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为8：1加入四氟硼酸锂(LiBF4)，继续搅拌2小时。然后将搅拌均匀的乙腈溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空烘8小时以除去溶剂得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
本实施例制备了含POSS-HMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为4.54×10-4S·cm-1、62℃室温离子电导率为1.75×10-3S·cm-1，其电化学窗口为4.9V。本实施例制备的POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质，所获得的固体聚合物电解质离子电导率和电化学稳定性明显提高，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
实施例六：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，包括如下步骤：
依次称取10份聚氧化乙烯、30份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、2份POSS-PrMIM，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的二甲基乙酰胺(DMAC)，80℃下搅拌6小时使原料在DMAC中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为12：1加入LiTFSI，继续搅拌5小时。然后将搅拌均匀的DMAC溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空脱泡除去溶剂保温干燥6h得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
本实施例制备了含POSS-PeMIM固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率为7.98×10-4S·cm-1、62℃室温离子电导率为2.0×10-3S·cm-1，其电化学窗口为5.0V。本实施例制备的POSS基离子液体用于制备新型固态聚合物电解质，所获得的固体聚合物电解质离子电导率和电化学稳定性明显提高，由其组装的锂离子电池表现出良好的循环稳定性和倍率性能。本实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。本实施例制备的高离子导电聚合物可在聚合物锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、双电层电容器等方面得到应用。
对比例：
在本实施例中，一种固态聚合物电解质SPE-0的制备方法，包括如下步骤：
依次称取11份聚氧化乙烯、22份聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、7碳酸丙烯酯，然后将称量好的原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的DMF，80℃下搅拌12小时使原料在DMF中充分溶解，随后按照EO：Li摩尔比例为10：1加入LiTFSI，继续搅拌5小时。然后将搅拌均匀的DMF溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在60℃烘箱中真空烘15小时以除去溶剂得到不含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质。
本对比例制备了不含离子液体POSS-ILs的固态聚合物电解质，经实验测试分析，其室温离子电导率仅为6.44×10-5S·cm-1，62℃室温离子电导率仅为5.48×10-4S·cm-1。通过本对比例制备的固态聚合物电解质与上述实施例制备的含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质可知，对比例制备的固态聚合物电解质不含离子液体POSS-ILs，其电导率较低，不能满足制备高性能电池的需要。而上述实施例制备的含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质由聚合物基体、锂盐和少量含室温POSS基离子液体组成；该固态聚合物电解质具有较高离子电导率和较宽电化学窗口。上述实施例方法提供的含POSS基离子液体的固态聚合物电解质具有制作工艺简单、环境污染小、可大规模生产，由其组装得到的电池也具有很好的循环稳定性和倍率性能。
上述实施例制备的固态聚合物电解质均采用离子液体POSS-ILs作为原料，离子液体之所以能够作为有机反应替代溶剂,是因为它们具有独到的常规溶液所不能比拟的优点：蒸气压极小；对无机和有机材料表现出良好的溶解能力；不挥发、不可燃、毒性小；可以通过改变组成比例调节酸性和其它物理化学性质；导电性好,具有较宽的电化学窗口。由于电化学反应通常在常温常压下进行,毒性和危害性都比传统有机合成要小,电化学过程也是清洁技术的重要组成部分。因此,在全球环境问题日益严峻的今天,电化学及其技术将显示其重要作用，在制备高性能电池方面，具备更好的技术优势。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质及其制备方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于，所含组份及其重量份数如下：
聚氧化乙烯为10-30份；
聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)为10-50份；
增塑剂为不大于20份；
锂盐为3-10份；
室温POSS基离子液体不大于5份；
其中在所述固态聚合物电解质中，所述锂盐组分的质量含量为：聚氧化乙烯中EO与锂盐中的Li的物质的量比为(5-20):1。
2.根据权利要求1所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂和四氟硼酸锂中的任意一种盐或任意几种的混合盐。
3.根据权利要求1所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：所述增塑剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯中的任意一种或任意几种的混合物。
4.根据权利要求1所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：所述室温POSS基离子液体，其结构通式为：
在通式中，当n＝2时，为POSS-PrMIM；当n＝3时，为POSS-BMIM；n＝4时，为POSS-PeMIM；n＝5时，为POSS-HMIM。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：在固态聚合物电解质中，聚氧化乙烯和聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)的组份重量份数比例为1：(1-3)；聚氧化乙烯中EO与锂盐中的Li的物质的量比为(8-12):1；聚氧化乙烯和室温POSS基离子液体的组份重量份数比例为(5-11):1。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：固态聚合物电解质由聚氧化乙烯、聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)、锂盐和室温POSS基离子液体组成。
7.根据权利要求1所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质，其特征在于：利用各组份制成含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质自支撑膜。
8.一种权利要求1所述含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.各组分按重量份数分别称量：聚氧化乙烯为10-30份；聚(偏氟丙烯-六氟丙烯)为10-50份；增塑剂为不大于20份；室温POSS基离子液体不大于5份；然后将称量好的各原料倒入圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入一定量的溶剂，在室温～80℃的温度下进行搅拌1-12小时，使原料充分溶解混合，得到混合液；
b.按照聚氧化乙烯中EO与锂盐中Li的物质的量比为(5-20):1的比例向在所述步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌1-5小时；然后将搅拌均匀的溶液倒入洗涤干净的聚四氟乙烯模具中，在40-60℃烘箱中，进行真空烘4-15小时，除去溶剂，并通过干燥处理，得到含室温POSS基离子液体的固态聚合物电解质膜。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙腈中的任意一种溶剂或任意几种的混合溶剂。
10.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，在40～80℃的温度下进行搅拌，使原料充分溶解混合，得到混合液；在所述步骤b中，向在所述步骤a中制备的混合液中加入锂盐，继续对混合液搅拌2-5小时；在烘箱中，进行真空烘6-10小时，除去溶剂。
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