CN107946640A - 一种复合聚合物电解质的制备方法 - Google Patents

一种复合聚合物电解质的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合聚合物电解质的制备方法。该复合聚合物电解质的制备方法包括：通过离子导电剂获得复合聚合物电解质；离子导电剂的制备方法包括：在惰性气体氛围中，将溴化亚铜粉末和五甲基二乙烯三胺溶解在第一有机溶剂中制备成催化剂溶液；将单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯和第一引发剂分别加入到催化剂溶液中，并于75～85℃下进行原子转移自由基聚合反应，反应10～60min得到反应产物；向反应产物中加入过量的环己烷，得到絮状沉淀提纯后得到离子导电剂。该离子导电剂增加了复合聚合物电解质的无定形区，能够有效抑制聚合物基体的结晶，从而降低玻璃化温度，进而增强了复合聚合物电解质的低温离子电导率。

Description

一种复合聚合物电解质的制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池材料领域，特别涉及一种复合聚合物电解质的制备方法。
背景技术
锂离子电池作为一种新型储能电池因容量高、能量密度大等优点被大规模生产和使用，但传统锂离子电池中的电解液因热稳定性不足引发的事故层出不穷，聚合物电解质从根本上解决了传统锂离子电池漏液和安全性问题，成了制造锂离子二次电池的理想材料。聚合物电解质作为锂离子电池中的核心组分，其体系中一般含有聚合物母体、锂盐和其它添加成分等组分。高性能的聚合物电解质需兼有高的离子传导率、适宜的机械强度、稳定的膜结构和化学及电化学稳定性等特点。
固态聚合物电解质(Solid Polymer Electrolyte，SPE)不含任何有机液体溶剂，在固态聚合物电解质中，目前研究较多是基于聚氧乙烯(Polyethylene oxide，PEO)类电解质体系。然而，聚氧乙烯类电解质的最大弱点是低温易结晶导致的低离子电导率。为了克服固态聚合物电解质低温易结晶的问题，现有技术采用：向固态聚合物电解质中加入非结晶类高分子形成共混体系；或者添加交联剂形成聚合物网络；或者将乙氧基接枝到分子骨架上形成(超)支化的有机离子导电剂等方式进行改善，其中常用的有机离子导电剂为聚环氧乙烷-聚磷酸酯，聚环氧乙烷-聚磷酸酯兼有磷酸酯类的热稳定性和阻燃性，聚环氧乙烷-聚磷酸酯上接枝的乙氧基长链还可以赋予聚合物电解质的锂离子传导性和电化学稳定性。现行技术使用的长直链聚环氧乙烷-聚磷酸酯离子导电剂，通常是在脱酸剂溶液中，将卤代聚磷酸酯类与聚环氧乙烷反应制备的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
长直链聚环氧乙烷-聚磷酸酯作为现行使用的离子导电剂，发明人发现所得聚合物电解质在低温下容易产生结晶，而且现有工艺技术制备的膜状聚合物电解质与电极的相容性差，徒增了电池的内阻，从而导致其离子电导率的下降，通常由该长直链聚环氧乙烷-聚磷酸酯作为离子导电剂，采用浇筑成膜的方法所得的聚合物电解质的电导率均低于10- 6S·cm-1。
发明内容
为了改善现有技术中聚合物电解质低温下的离子电导率过低的问题，本发明实施例提供了一种复合聚合物电解质的制备方法。所述技术方案如下：
本发明提供了一种复合聚合物电解质的制备方法，所述制备方法包括：通过离子导电剂获得所述复合聚合物电解质；所述离子导电剂的制备方法包括：在惰性气体氛围中，将溴化亚铜粉末和五甲基二乙烯三胺溶解在第一有机溶剂中制备成催化剂溶液；
将单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯和第一引发剂加入到所述催化剂溶液中，并于75～85℃(例如80℃)下进行原子转移自由基聚合反应，反应10min～60min得到反应产物；
向所述反应产物中加入过量的环己烷，得到絮状沉淀，提纯所述絮状沉淀得到分子量为500～2500的所述离子导电剂。
具体地，本发明实施例提供的离子导电剂的合成路线如下：
其中，CuBr为溴化亚铜，PMDETA为五甲基二乙烯三胺，MCP为第一引发剂2-氯丙酸甲酯，m≥1，n≥1。
具体地，所述离子导电剂的制备方法中，所述第一有机溶剂为除氧无水的四氢呋喃、除氧无水的N，N’-二甲基甲酰胺、除氧无水的甲苯或除氧无水的苯甲醚。
具体地，所述第一引发剂为2-氯丙酸甲酯、2-溴丙酸甲酯、1-氯-1-苯乙烷或1-溴-1-苯乙烷。
具体地，所述离子导电剂的制备方法中，所述原子转移自由基聚合反应在惰性气体氛围中进行，具体方法为本领域常规技术，例如：将装有所述单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、所述单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、所述第一引发剂和所述催化剂溶液的容器置于液氮中，待所述容器内的液体冷冻后，采用抽真空的方式除去容器内的空气，再向所述容器通入惰性气体，抽真空并通惰性气体的步骤重复2～10次，惰性气体可以为氮气。
具体地，所述离子导电剂的制备方法中，所述第一引发剂为2-氯丙酸甲酯、2-溴丙酸甲酯、1-氯-1-苯乙烷或1-溴-1-苯乙烷，所述第一引发剂、所述溴化亚铜和所述单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的摩尔比为1:1:50，所述单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和所述单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯的体积比为1:1。
具体地，所述复合聚合物电解质的制备方法包括：将交联剂、锂盐、无机纳米粒子、第二引发剂和所述离子导电剂混合，其中，所述无机纳米粒子为二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌或二氧化钛，所述离子导电剂和所述交联剂的质量比为(1～3):1，所述离子导电剂中的乙氧基与所述锂盐中的锂离子的摩尔比为(10～20):1，所述交联剂与所述第二引发剂的质量比为(10～30):1，所述离子导电剂与所述无机纳米粒子的质量比为(2～7):1，得到混合溶液，将所述混合溶液混匀后倒入模具中，将所述模具于80℃下进行原位聚合反应，得到膜状的所述复合聚合物电解质。
进一步地，所述交联剂为有机磷酸酯交联剂，所述有机磷酸酯交联剂的制备方法包括：
将甲基丙烯酸羟乙酯和脱酸剂分别溶解在第二有机溶剂中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将三氯氧磷滴加到所述甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，持续搅拌直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和干燥后，得到所述有机磷酸酯交联剂，所述脱酸剂与所述甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为(3～6):1，所述甲基丙烯酸羟乙酯与所述三氯氧磷的摩尔比为(3～5):1。
进一步地，所述第二有机溶剂为四氢呋喃或二氯甲烷，所述脱酸剂为三乙胺、吡啶或二甲基甲酰胺；所述甲基丙烯酸羟乙酯和所述脱酸剂的体积之和与所述第二有机溶剂的体积比为1:2。
进一步地，得到膜状的所述复合聚合物电解质的厚度为70～120μm。
进一步地，所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、三氟甲基磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂。
进一步地，所述第二引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的离子导电剂是经过原子转移自由基聚合反应制得的，制得的离子导电剂为超支化结构明晰、分子量可控的聚氧乙烯类嵌段共聚物，该嵌段共聚物结构易于增加复合聚合物电解质的无定形区，能够有效抑制聚合物基体的结晶，从而降低了玻璃化温度，进而增强了复合聚合物电解质的低温离子电导率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的复合聚合物电解质的核磁共振图；
图2是本发明实施例一提供的复合聚合物电解质截面的扫描电镜(SEM)图；
图3是本发明实施例一提供的复合聚合物电解质与未加入无机纳米粒子的复合聚合物电解质的不同温度下电导率变化曲线对比图，其中，菱形代表本发明实施例一提供的复合聚合物电解质，三角形代表未加入无机纳米粒子的复合聚合物电解质，横坐标为温度的倒数(单位1000K-1)，纵坐标为离子电导率(单位S·cm-1)；
图4是本发明实施例一提供的复合聚合物电解质与未加入无机纳米粒子的复合聚合物电解质的室温交流阻抗对比图，其中，圆形代表本发明实施例一提供的复合聚合物电解质，正方形代表未加入无机纳米粒子的复合聚合物电解质。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本发明实施例提供的试剂均为市售试剂。
实施例一
本发明实施例提供了一种复合聚合物电解质的制备方法，包括：采用离子导电剂制备复合聚合物电解质；该离子导电剂的制备方法包括：
在手套箱中精确称取0.3956g溴化亚铜和0.9530g五甲基二乙烯三胺(PMDETA)加入容器中，在无水惰性气氛条件下，加入无水第一有机溶剂四氢呋喃中充分搅拌溶解得到催化剂溶液。向容器中加入10ml甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和10ml二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(DEGMA)后，将容器置于液氮中，待容器内的液体冷冻后，采用抽真空的方式除去容器内的空气，再向容器通入惰性气体，抽真空并通惰性气体的步骤重复2～10次，惰性气体可以为氮气。用微升注射器加入314μL第一引发剂2-氯丙酸甲酯(MCP)到容器中并将瓶口密封，将容器置于80℃的油浴中进行原子转移自由基聚合反应10min后，将容器置于液氮中终止反应，使容器中的溶液冷却至室温后，将容器中的溶液倒入过量的环己烷中，得到白色絮状沉淀，将白色絮状沉淀经过滤、分离、洗涤、干燥得到分子量为500的含乙氧基侧链结构明晰的聚合物，即离子导电剂，结构明晰为结构和分子量可以精确控制的离子导电剂。
通过图1所示核磁共振图谱可以确定离子导电剂的化学结构，并且利用凝胶渗透色谱法(标准物为聚苯乙烯分子，流动相四氢呋喃，流速1mL/min，进样量100μL)可测定该离子导电剂的分子量，测得数均分子量为500。同理可以确定分子量为1000、1700和2500的离子导电剂的化学结构和数均分子量。
将46.85g甲基丙烯酸羟乙酯和60.72g脱酸剂三乙胺分别均匀溶解在无水第二有机溶剂四氢呋喃中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将15.33g三氯氧磷滴加到甲基丙烯酸羟乙酯溶液中(脱酸剂与甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为3.6:1)，持续搅拌0.5h直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和真空干燥后，得到有机磷酸酯交联剂(有机磷酸酯交联剂的制备参考文献：Journal of Power Sources 2013,244,389-394.)。在本实施例中，可以通过硅胶柱层析进行分离和纯化。
采用分子量为500的离子导电剂制备复合聚合物电解质。
将1.4g离子导电剂、0.6g交联剂和0.280g锂盐三氟甲基磺酸锂混合后搅拌使其充分溶解后，加入0.5326g无机纳米粒子二氧化硅(粒度在40～70nm)充分搅拌使其形成均一稳定的乳浊液，再用微升级注射器加入51.8μL(0.06g)第二引发剂过氧化二苯甲酰，其中，离子导电剂和交联剂的质量比为7:3，离子导电剂中的乙氧基与锂盐中的锂离子的摩尔比为15:1，交联剂与第二引发剂的质量比为10:1，得到混合溶液，将混合溶液混匀后倒入模具中，将模具于80℃的烘箱中进行原位聚合反应，得到厚度为70～120μm的膜状的复合聚合物电解质，所制得的复合聚合物电解质截面的扫描电镜(SEM)图见图2，由图2可知，在膜状的复合聚合物电解质的断面，无机纳米粒子均匀地分散在交联剂构建的3D网络内部，这为复合聚合物电解质良好的离子电导率和力学性能的提升奠定了基础。
将本发明实施例一提供的复合聚合物电解质在不同温度下的阻抗进行计算，得到该复合聚合物电解质的离子导电率曲线，由图3可知，该复合聚合物电解质在室温下具有较高的离子导电率4×10-4S·cm-1。同时，按照实施例一提供的方法，在制备复合聚合物电解质时不添加无机纳米粒子，并与实施例一提供的复合聚合物电解质进行比较测得离子电导率为5×10-5S·cm-1。由此可以看出，均匀分散的纳米粒子使复合聚合物电解质的离子电导率增大了近一个数量级。另将实施例一复合聚合物电解质进行室温交流阻抗测试，其测试结果如图4所示，由图4可知，本发明实施例提供的复合聚合物电解质的室温交流阻抗为2.2KΩ，同时按照实施例一提供的方法，在制备复合聚合物电解质时不添加无机纳米粒子，同样的条件下对比测得交流阻抗为5.2KΩ。
实施例二
在手套箱中精确称取0.3956g溴化亚铜和0.9530g五甲基二乙烯三胺(PMDETA)加入容器中，将容器取出抽真空除氧后注入惰性气体(氮气)，在无水惰性气氛条件下，加入无水第一有机溶剂四氢呋喃中充分搅拌溶解得到催化剂溶液。向容器中加入10ml甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和10ml二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(DEGMA)后，将容器置于液氮中，待容器内的液体冷冻后，采用抽真空的方式除去容器内的空气，再向容器通入惰性气体，抽真空并通惰性气体的步骤重复2～10次，惰性气体可以为氮气。用微升注射器加入308μL第一引发剂2-溴丙酸甲酯(MBP)到容器中并将瓶口密封，将容器置于75℃的油浴中进行原子转移自由基聚合反应20min后，将容器置于液氮中终止反应，使容器中的溶液冷却至室温后，将溶液倒入过量的环己烷中，得到白色絮状沉淀，将白色絮状沉淀经过滤、分离、洗涤、干燥得到分子量为1000的含乙氧基侧链结构明晰的聚合物的离子导电剂。
将46.85g甲基丙烯酸羟乙酯和47.46g脱酸剂吡啶均匀溶解在无水第二有机溶剂四氢呋喃中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将15.33g三氯氧磷滴加到甲基丙烯酸羟乙酯溶液中(脱酸剂与甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为3.6:1)，持续搅拌0.5h直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和真空干燥后，得到有机磷酸酯交联剂。在本实施例中，可以通过硅胶柱层析进行分离和纯化。
本发明实施例采用分子量为1000离子导电剂制备复合聚合物电解质的方法，将2.24g离子导电剂、0.96g交联剂和0.824g锂盐双三氟甲烷磺酰亚胺锂混合后搅拌使其充分溶解后，加入0.56g无机纳米粒子三氧化二铝(粒度在40～70nm)充分搅拌使其形成均一稳定的乳浊液，再用微升级注射器加入0.096g第二引发剂过氧化环己酮，其中，离子导电剂和交联剂的质量比为7:3，离子导电剂中的乙氧基与锂盐中的锂离子的摩尔比为15:1，交联剂与第二引发剂的质量比为30:1，得到混合溶液，将混合溶液混匀后倒入模具中，将模具于80℃的烘箱中进行原位聚合反应，得到厚度为70～120μm的膜状的复合聚合物电解质。
将本发明实施例二提供的复合聚合物电解质进行电导率测试，测得该复合聚合物电解质的离子导电率为2.2×10-4S·cm-1。另将实施例二提供的复合聚合物电解质进行室温交流阻抗测试，测得室温交流阻抗为3.1KΩ。
实施例三
本发明实施例提供了一种复合聚合物电解质的制备方法，包括：采用离子导电剂制备复合聚合物电解质；该离子导电剂的制备方法包括：
在手套箱中精确称取0.3956g溴化亚铜和0.9530g五甲基二乙烯三胺(PMDETA)加入容器中，在无水惰性气氛条件下，加入无水第一有机溶剂四氢呋喃中充分搅拌溶解得到催化剂溶液。向容器中加入10ml甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和10ml二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(DEGMA)后，将容器置于液氮中，待容器内的液体冷冻后，采用抽真空的方式除去容器内的空气，再向容器通入惰性气体，抽真空并通惰性气体的步骤重复2～10次，惰性气体可以为氮气。用微升注射器加入366μL第一引发剂1-氯-1-苯乙烷(PECl)到容器中并将瓶口密封，将容器置于85℃的油浴中进行原子转移自由基聚合反应35min后，将容器置于液氮中终止反应，使容器中的溶液冷却至室温后，将容器中的溶液倒入过量的环己烷中，得到白色絮状沉淀，将白色絮状沉淀经过滤、分离、洗涤、干燥得到分子量为1700的含乙氧基侧链结构明晰的聚合物的离子导电剂。
将46.85g甲基丙烯酸羟乙酯和43.86g脱酸剂二甲基甲酰胺均匀溶解在无水第二有机溶剂四氢呋喃中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将15.33g三氯氧磷滴加到甲基丙烯酸羟乙酯溶液中(脱酸剂与甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为3.6:1)，持续搅拌0.5h直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和真空干燥后，得到有机磷酸酯交联剂。在本实施例中，可以通过硅胶柱层析进行分离和纯化。
本发明实施例采用分子量为1700离子导电剂制备复合聚合物电解质的方法，该方法包括：将1.60g离子导电剂、1.60g交联剂和0.468g锂盐高氯酸锂混合后搅拌使其充分溶解后，加入0.8323g无机纳米粒子二氧化钛(粒度在40～70nm)充分搅拌使其形成均一稳定的乳浊液，再用微升级注射器加入0.16g第二引发剂叔丁基过氧化氢，其中，离子导电剂和交联剂的质量比为1:1，离子导电剂中的乙氧基与锂盐中的锂离子的摩尔比为10:1，交联剂与第二引发剂的质量比为10:1，得到混合溶液，将混合溶液混匀后倒入模具中，将模具于80℃的烘箱中进行原位聚合反应，得到厚度为70～120μm的膜状的复合聚合物电解质。
将本发明实施例三提供的复合聚合物电解质进行电导率测试，测得该复合聚合物电解质的离子导电率为1.1×10-4S·cm-1；另将实施例三提供的复合聚合物电解质进行室温交流阻抗测试，测得室温交流阻抗为3.9KΩ。
实施例四
在手套箱中精确称取0.3956g溴化亚铜和0.9530g五甲基二乙烯三胺(PMDETA)加入容器中，在无水惰性气氛条件下，加入无水第一有机溶剂四氢呋喃中充分搅拌溶解得到催化剂溶液。向容器中加入10ml甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和10ml二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(DEGMA)后，将容器置于液氮中，待容器内的液体冷冻后，采用抽真空的方式除去容器内的空气，再向容器通入惰性气体，抽真空并通惰性气体的步骤重复2～10次，惰性气体可以为氮气。用微升注射器加入377μL第一引发剂1-溴-1-苯乙烷(PEBr)到容器中并将瓶口密封，将容器置于80℃的油浴中进行原子转移自由基聚合反应60min后，将容器置于液氮中终止反应，使容器中的溶液冷却至室温后，将容器中的溶液倒入过量的环己烷中，得到白色絮状沉淀，将白色絮状沉淀经过滤、分离、洗涤、干燥得到分子量为2500的含乙氧基侧链结构明晰的聚合物的离子导电剂。
本发明实施例采用分子量为2500离子导电剂制备复合聚合物电解质的方法，将46.85g甲基丙烯酸羟乙酯和60.72g脱酸剂二甲基甲酰胺均匀溶解在无水第二有机溶剂无水二氯甲烷中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将15.33g三氯氧磷滴加到甲基丙烯酸羟乙酯溶液中(脱酸剂与甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为3.6:1)，持续搅拌0.5h直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和真空干燥后，得到有机磷酸酯交联剂。在本实施例中，可以通过硅胶柱层析进行分离和纯化。
将2.24g离子导电剂、0.56g交联剂和0.284g锂盐六氟磷酸锂混合后搅拌使其充分溶解后，加入0.8326g无机纳米粒子氧化锌(粒度在40～70nm)充分搅拌使其形成均一稳定的乳浊液，再用微升级注射器加入0.056g第二引发剂偶氮二异丁腈，其中，离子导电剂和交联剂的质量比为4:1，离子导电剂中的乙氧基与锂盐中的锂离子的摩尔比为20:1，交联剂与第二引发剂的质量比为10:1，得到混合溶液，将混合溶液混匀后倒入模具中，将模具于80℃的烘箱中进行原位聚合反应，得到厚度为70～120μm的膜状的复合聚合物电解质。
将本发明实施例四提供的复合聚合物电解质进行电导率测试，测得该复合聚合物电解质的离子导电率为6.8×10-5S·cm-1；另将实施例四提供的复合聚合物电解质进行室温交流阻抗测试，测得室温交流阻抗为4.6KΩ。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的离子导电剂是经过原子转移自由基聚合反应制得的，制得的离子导电剂为超支化结构明晰、分子量可控的聚氧乙烯类嵌段共聚物，该嵌段共聚物结构易于增加复合聚合物电解质的无定形区，能够有效抑制聚合物基体的结晶，从而降低玻璃化温度，进而增强了复合聚合物电解质的低温离子电导率，同时，离子导电剂与磷酸酯类交联剂聚合后形成的三维网络结构作为整体骨架，赋予复合聚合物电解质较高的介电常数；更重要的是，通过原位聚合制备工艺使得掺杂的无机纳米粒子在复合聚合物电解质中分散均匀，这能有效地改善锂离子扩散的问题，进一步降低复合聚合物电解质的玻璃化转变温度，抑制聚合物基体的结晶区面积的扩张。同时，无机纳米粒子因为比表面积大，使得无机纳米粒子的表面会吸附少量水，从而使无机纳米粒子的表面含有丰富的羟基，将表面含有丰富羟基的无机纳米粒子掺杂到复合聚合物电解质中，利用无机纳米粒子的羟基和锂盐中的阴离子的相互作用，可有效地降低锂盐中的阴离子活动性，使得锂盐中的锂离子的迁移数和电解质离子电导率均能得到提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
通过离子导电剂获得所述复合聚合物电解质；
所述离子导电剂的制备方法包括：
在惰性气体氛围中，将溴化亚铜粉末和五甲基二乙烯三胺溶解在第一有机溶剂中制备成催化剂溶液；
将单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯和第一引发剂加入到所述催化剂溶液中，所述单体A甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯和所述单体B二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯的体积比为1:1，并于75～85℃下进行原子转移自由基聚合反应，反应10min～60min得到反应产物；
向所述反应产物中加入过量的环己烷，得到絮状沉淀，提纯所述絮状沉淀得到分子量为500～2500的所述离子导电剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子导电剂的制备方法中，所述第一有机溶剂为无水的四氢呋喃、无水的N，N'-二甲基甲酰胺、无水的甲苯或无水的苯甲醚。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子导电剂的制备方法中，所述原子转移自由基聚合反应在惰性气体氛围中进行。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子导电剂的制备方法中，所述第一引发剂为2-氯丙酸甲酯、2-溴丙酸甲酯、1-氯-1-苯乙烷或1-溴-1-苯乙烷，所述第一引发剂、所述溴化亚铜和所述甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的摩尔比为1:1:50。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将交联剂、锂盐、无机纳米粒子、第二引发剂和所述离子导电剂混合，其中，所述无机纳米粒子为二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌或二氧化钛，所述离子导电剂和所述交联剂的质量比为(1～3):1，所述离子导电剂中的乙氧基与所述锂盐中的锂离子的摩尔比为(10～20):1，所述交联剂与所述第二引发剂的质量比为10:1，所述离子导电剂与所述无机纳米粒子的质量比为(2～7):1，充分混匀得到混合溶液，将所述混合溶液倒入模具中，将所述模具于80℃下进行原位聚合反应，得到膜状的所述复合聚合物电解质。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为有机磷酸酯交联剂，所述有机磷酸酯交联剂的制备方法包括：
将甲基丙烯酸羟乙酯和脱酸剂分别溶解在第二有机溶剂中，得到甲基丙烯酸羟乙酯溶液，在冰浴条件下，将三氯氧磷滴加到所述甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，持续搅拌直至滴加完毕，室温下反应8小时后，经分离、纯化和干燥后，得到所述有机磷酸酯交联剂，所述脱酸剂与所述甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为(3～6):1，所述甲基丙烯酸羟乙酯与所述三氯氧磷的摩尔比为(3～5):1。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二有机溶剂为四氢呋喃或二氯甲烷，所述脱酸剂为三乙胺、吡啶或二甲基甲酰胺，所述甲基丙烯酸羟乙酯和所述脱酸剂的体积之和与所述第二有机溶剂的体积比为1:2。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，得到膜状的所述复合聚合物电解质的厚度为70～120μm。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、三氟甲基磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
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