CN111987361A - 一种咪唑类聚离子液体电解质及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种咪唑类聚离子液体电解质及其制备方法和应用。所述的咪唑类聚离子液体电解质包括咪唑鎓离子液体共聚物，还包括锂盐混合物；其中所述的咪唑鎓离子液体共聚物是由咪唑鎓离子液体单体和丙烯酸酯类单体通过引发剂引发离子液体单体自由基聚合反应得到。本发明提供的咪唑类聚离子液体电解质，采用柔性的丙烯酸酯类基团调控离子液体共聚物分子链的柔顺性，增强离子在聚合物电解质中的传输效率，同时赋予其优异的自修复性能和机械性能，为开发兼具高安全性能和高比能量密度的固态柔性器件提供新的思路。

Description

一种咪唑类聚离子液体电解质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于聚合物电解质材料领域，具体涉及一种咪唑类聚离子液体电解质及其制备方法。
背景技术
聚离子液体是指离子液体单体聚合生成的，在重复单元结构上具有阴、阳离子基团的一类离子聚合物。聚离子液体兼具离子液体的导离子性能和聚合物的机械性能，近年来引起了人们广泛关注，在高分子化学、材料化学、能源科学、有机合成、环境、功能材料等领域有很好的应用前景。
作为电解质中的一种，聚合物电解质可以同时发挥电解液和电池隔膜的作用，保证与电极充分接触，提高锂电池的比能量。其中聚离子液体电解质既具有固态电解质的稳定性、可塑性，且其室温电导率相近液体电解质。虽然，最近几年研究者们不断的开发各种类型的聚离子液体电解质，并将它们应用于各种能源器件中，但是由于聚离子液体的粘度较大、玻璃化转变点较高，其离子传输效率依旧无法与离子液体相比。有部分研究者为了降低聚离子液体的玻璃化转变温度，调控了咪唑环上的烷烃链长度、或阴离子类型、或聚合物链上的空间结构等条件，得到了具有较高离子电导率的聚离子液体电解质。但是，不可避免的是会使得电解质离子电导率降低或是高温安全性变差。至今为止，关于咪唑鎓离子液体共聚物通过在咪唑鎓离子液体单体基础上接入丙烯酸脂类单体进行结构改性的研究尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种咪唑类聚离子液体电解质，采用柔性的丙烯酸酯类基团调控离子液体共聚物分子链的柔顺性，增强离子在聚合物电解质中的传输效率，同时赋予其优异的自修复性能和机械性能，适用于锂离子电池。
第一方面，本发明实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种咪唑类聚离子液体电解质，包括咪唑鎓离子液体共聚物和锂盐混合物；其中所述的咪唑鎓离子液体共聚物由咪唑鎓离子液体单体和丙烯酸酯类单体通过自由基聚合反应得到；所述的锂盐混合物包括：增塑剂、锂盐和功能添加剂。
优选的，所述的咪唑鎓离子液体共聚物包括如下结构中的一种或多种：
Figure BDA0002636513610000021
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数；X-为卤素阴离子、氟化物阴离子、SCN-、C(CN)4 -、B(CN)4 -中的一种；所述卤素阴离子为I-、Br-或Cl-；所述氟化物阴离子为TFSI-、BF4 -、PF6 -或CF3SO3 -。
优选地，所述的咪唑鎓离子液体单体的结构式如下所示：
Figure BDA0002636513610000031
其中，n为1-9中的任一整数；X-为卤素阴离子、氟化物阴离子、SCN-、C(CN)4 -、B(CN)4 -中的一种；所述卤素阴离子为I-、Br-或Cl-；所述氟化物阴离子为TFSI-、BF4 -、PF6 -或CF3SO3 -。
优选地，所述的丙烯酸脂类单体为如下结构式中的一种或多种：
Figure BDA0002636513610000032
优选地，所述增塑剂为离子液体和有机溶剂，有机溶剂为腈类、醚类、醇类、碳酸酯类中的一种或两种以上混合；所述锂盐为四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、双草酸硼酸酯锂(LiBOB)中的一种或两种以上混合；所述功能添加剂为磷酸三乙酯(TEP)、三氟乙氧基磷酸酯(TFP)、磷酸甲苯二苯酯(CDP)、磷酸二苯基异辛酯(DPOP)、三-(4-甲氧基苯基)磷酸酯中(TMPP)的一种或两种以上混合。
优选地，所述的咪唑鎓离子液体单体与丙烯酸酯类单体的摩尔比为1:0.1～9.0。
优选地，所述的自由基聚合反应采用的是热引发自由基反应，引发剂为偶氮类引发剂，反应条件为50℃反应48h。
优选地，所述咪唑鎓离子液体共聚物与锂盐混合物是按质量比为1:0.3进行混合的；所述锂盐混合物按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂60～80％；锂盐20～30％；功能添加剂0～10％。
第二方面，本发明提供了上述咪唑类聚离子液体电解质的制备方法，包括以下步骤：
S1.咪唑类离子液体共聚物的制备：将咪唑鎓离子液体单体与丙烯酸脂类单体进行自由基聚合反应，有机溶剂抽提纯化后，得到咪唑鎓离子液体共聚物；
S2.咪唑类离子液体共聚物电解质的制备：将步骤S1中所制得的咪唑鎓离子液体共聚物与锂盐混合物混合，得到咪唑类聚离子液体电解质。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的咪唑类聚离子液体电解质和如第二方面所述的制备方法制备的咪唑类聚离子液体电解质在锂离子电池中的应用。
本发明具有以下有益效果：与现有咪唑类聚离子液体电解质相比，本发明采用的咪唑鎓离子液体单体与含有柔性链段的丙烯酸脂类单体通过自由基聚合反应制备的共聚物，由于采用柔性的丙烯酸酯类基团调控离子液体共聚物分子链的柔顺性，增强离子在聚合物电解质中的传输效率，使得所述咪唑类聚离子液体电解质在实际中能得到广泛应用；同时赋予其优异的自修复和机械性能，有益于提高聚离子液体电解质应用在锂离子电池内的高温安全性。
附图说明
图1为实施例1中制备的咪唑类聚离子液体电解质的电化学阻抗谱图。
图2为实施例1中制备的咪唑类聚离子液体电解质的拉伸性能测试图。
图3为实施例1中制备的咪唑类聚离子液体电解质的自修复性能测试图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述，但不应当受限于本文给出的示例性实施例。
实施例1：含有丙烯酸丁酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，得到(1-丙基-3-乙烯基咪唑)氯，加入2.56g丙烯酸丁酯单体，同时加入与1-乙烯基咪唑和丙烯酸丁酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
(1-丙基-3-乙烯基咪唑)氯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000041
其中，n为1-9中的任一整数。
丙烯酸丁酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000051
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h，在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸丁酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000052
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)20％；阻燃添加剂(三氟乙氧基磷酸酯)5％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸丁酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸丁酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，分别得到图1、2、3的结果。
由图1-3可以得出，由于采用柔性的丙烯酸脂类基团调控离子液体共聚物分子链的柔顺性，增强了离子在聚合物电解质中的传输效率，同时赋予其优异的自修复和机械性能，有益于提高该咪唑类聚离子液体电解质应用在锂离子电池内的高温安全性。
实施例2：含有丙烯酸异癸酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入4.25g丙烯酸异癸酯单体，同时加入与1-乙烯基咪唑和丙烯酸异癸酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸异癸酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000061
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸异癸酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000062
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)20％；阻燃添加剂(三氟乙氧基磷酸酯)5％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸异癸酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸异癸酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例3：含有丙烯酸异辛酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入3.68g丙烯酸异辛酯单体，同时加入与1-乙烯基咪唑和丙烯酸异辛酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸异辛酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000063
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸异辛酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000071
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)20％；阻燃添加剂(三氟乙氧基磷酸酯)5％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸异辛酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸异辛酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例4：含有丙烯酸氨基乙酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入3.71g甲基丙烯酸二乙氨基乙酯单体，同时与1-乙烯基咪唑和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸氨基乙酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000072
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸氨基乙酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000081
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)20％；阻燃添加剂(三氟乙氧基磷酸酯)5％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸氨基乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸氨基乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例5：含有丙烯酸月桂酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入4.80g丙烯酸月桂酯单体和与1-乙烯基咪唑和丙烯酸月桂酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸月桂酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000082
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸月桂酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000083
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂80％(碳酸二甲酯20％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(四氟硼酸锂)20％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸月桂酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸月桂酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例6：含有丙烯酸乙酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入2.00g丙烯酸乙酯单体，同时与1-乙烯基咪唑和丙烯酸乙酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸乙酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000091
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸乙酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000092
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂60％(碳酸二甲酯10％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐50％)；锂盐(六氟磷酸锂)30％；阻燃添加剂(磷酸三乙酯)10％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例7：含有丙烯酸三氟乙酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入3.08g丙烯酸三氟乙酯单体，同时与1-乙烯基咪唑和丙烯酸三氟乙酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
丙烯酸三氟乙酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000101
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸三氟乙酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000102
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双草酸硼酸酯锂)22％；阻燃添加剂(磷酸甲苯二苯酯)3％。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有丙烯酸三氟乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有丙烯酸三氟乙酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
实施例8：含有2-丙基庚基丙烯酸酯基团的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，加入3.68g 2-丙基庚基丙烯酸酯单体，同时与1-乙烯基咪唑和2-丙基庚基丙烯酸酯单体总质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，真空过滤后得到的凝胶产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
2-丙基庚基丙烯酸酯单体的结构式如下：
Figure BDA0002636513610000111
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)的乙醇溶液进行阴离子置换反应24h,在水相中沉淀后，真空过滤得到含有丙烯酸酯基团的咪唑鎓离子液体共聚物，其结构式如下：
Figure BDA0002636513610000112
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(六氟磷酸锂和双(三氟甲基磺酰)亚胺锂共20％)；阻燃添加剂(磷酸三乙酯和三氟乙氧基磷酸酯共5％)。其中锂盐所用溶剂为99.9％乙醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合并搅拌均匀，倒入在聚四氟模具中铺膜，50℃真空干燥24h后，得到含有2-丙基庚基丙烯酸酯基团咪唑类聚离子液体电解质。
将本实施例制备的含有2-丙基庚基丙烯酸酯基团咪唑类聚离子液体电解质进行电化学阻抗、拉伸性能、自修复性能测试，均可取得与实施例1同样趋势的接近的技术效果。
对比例：未加入丙烯酸脂类单体的聚离子液体电解质。
组分一：
在50mL圆底烧瓶中称量1.88g 1-乙烯基咪唑和3.14g 1-氯丙烷，再加入8.00g无水甲苯，置于50℃油浴中搅拌6h，得到(1-丙基-3-乙烯基咪唑)氯，加入与1-乙烯基咪唑质量比为2％的引发剂(偶氮二异丁腈)，继续反应48h，出现沉淀物，最后真空过滤后得到的粉末产物以无水乙醚进行50℃抽提48h。
加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的水溶液进行阴离子置换反应24h，在水相中沉淀后，真空过滤得到聚(1-丙基-3-乙烯基咪唑)双(三氟甲基磺酰)亚胺。
组分二：
锂盐混合物，按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂75％(碳酸二甲酯15％和离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐60％)；锂盐(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)20％；阻燃添加剂(三氟乙氧基磷酸酯)5％。其中锂盐所用溶剂为99.9％甲醇溶液。
将组分一与组分二按质量比为1:0.3进行混合，搅拌均匀后，得到聚(1-丙基-3-乙烯基咪唑)双(三氟甲基磺酰)亚胺电解质。
对比例制备的聚(1-丙基-3-乙烯基咪唑)双(三氟甲基磺酰)亚胺电解质由于分子骨架主要是咪唑鎓组成，柔顺性不好，无法成膜，加工性能不好。

Claims (10)

1.一种咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，包括咪唑鎓离子液体共聚物和锂盐混合物；所述的咪唑鎓离子液体共聚物由咪唑鎓离子液体单体和丙烯酸酯类单体通过自由基聚合反应得到；所述的锂盐混合物包括：增塑剂、锂盐和功能添加剂。
2.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，所述的咪唑鎓离子液体共聚物包括如下结构中的一种或多种：
Figure FDA0002636513600000011
其中，n为1-9中的任一整数；x和y各自表示10-200中的任一整数；X-为卤素阴离子、氟化物阴离子、SCN-、C(CN)4 -、B(CN)4 -中的一种；所述卤素阴离子为I-、Br-或Cl-；所述氟化物阴离子为TFSI-、BF4 -、PF6 -或CF3SO3 -。
3.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，所述的咪唑鎓离子液体单体的结构式如下所示：
Figure FDA0002636513600000021
其中，n为1-9中的任一整数；X-为卤素阴离子、氟化物阴离子、SCN-、C(CN)4 -、B(CN)4 -中的一种；所述卤素阴离子为I-、Br-或Cl-；所述氟化物阴离子为TFSI-、BF4 -、PF6 -或CF3SO3 -。
4.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，所述的丙烯酸脂类单体为如下结构式中的一种或多种：
Figure FDA0002636513600000022
5.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，所述增塑剂为离子液体和有机溶剂，有机溶剂为腈类、醚类、醇类、碳酸酯类中的一种或两种以上混合；所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸酯锂中的一种或两种以上混合；所述功能添加剂为磷酸三乙酯、三氟乙氧基磷酸酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯基异辛酯、三-(4-甲氧基苯基)磷酸酯中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，所述的咪唑鎓离子液体单体与丙烯酸酯类单体的摩尔比为1:0.1～9.0。
7.根据权利要求1所述的咪唑类离子液体电解质，其特征在于，所述的自由基聚合反应采用的是热引发自由基反应，引发剂为偶氮类引发剂，反应条件为50℃反应48h。
8.根据权利要求1所述的咪唑类离子液体电解质，其特征在于，所述咪唑鎓离子液体共聚物与锂盐混合物是按质量比为1:0.3进行混合的；所述锂盐混合物按如下质量百分比计的组分组成：增塑剂60～80％；锂盐20～30％；功能添加剂0～10％。
9.根据权利要求1所述的咪唑类聚离子液体电解质，其特征在于，包括以下步骤的方法制备得到：
S1.咪唑鎓离子液体共聚物的制备：将咪唑鎓离子液体单体与丙烯酸酯类单体进行自由基聚合反应，有机溶剂抽提纯化后，得到咪唑鎓离子液体共聚物；
S2.咪唑类聚离子液体电解质的制备：将步骤S1中所制得的咪唑鎓离子液体共聚物与锂盐混合物混合，得到咪唑类聚离子液体电解质。
10.权利要求1-9任一项所述的咪唑类聚离子液体电解质在锂离子电池中的应用。
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