CN113644313A - 一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用 - Google Patents

一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用。所述电解质具有互相穿插的无机和有机双网络的结构，其无机网络的组分为无机氧化物或无机烷氧基化合物与无机氧化物的混合物，有机网络的组分为丙烯酸酯聚合物或两性离子聚合物。具体制备方法如下：非水解溶胶‑凝胶反应制备无机网络，光引发自由基聚合制备有机网络。本发明电解质具有离子电导率高、力学性能优异、应用温度范围广等优势，可适用于拉伸、弯折等特殊应用场景，应用于锂电池可有效防止电解质被拉断或被锂枝晶刺破造成的短路，提升储能器件的安全性，简单可行的制备方法亦可有效降低工艺成本，在柔性可拉伸储能器件领域有重要的应用价值。

Description

一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于柔性可拉伸储能领域，具体涉及一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用。
背景技术
近来，可拉伸电子产品的快速发展对储能装置亦提出可拉伸的要求，然而刚性的传统储能器件难以应用于可拉伸电子，如：锂离子电池(LIBs)在形变下易发生电解液漏液，严重影响电池的稳定性和安全性。因此，开发兼具高力学性能与高离子导电性能的新型可拉伸电解质势在必行。
为提升储能器件的安全性，研究人员首先将目光投向了柔韧性好、易加工的固态聚合物电解质，在此基础上进一步制备全固态电池。但固态聚合物电解质与电极之间的固-固接触具有较高的界面电阻，影响电池的循环稳定性和倍率性能。
凝胶聚合物电解质在具备高离子电导率的同时拥有更低的界面电阻，主要包括水凝胶与离子凝胶等，其中水凝胶电解质电化学窗口较窄、电化学稳定性较差，难以实现高能量密度的锂电池。离子凝胶电解质拥有凝胶电解质的高离子电导率、低界面电阻等优势，又融合了离子液体的高热稳定性、低可燃性以及宽电化学窗口等优点，是固态聚合物电解质的理想替代者，但传统离子凝胶力学性能较差，难以适用于拉伸、弯折等特殊场景。
双网络结构被用于改善凝胶的力学性能，但该结构在提升凝胶力学性能的同时往往会损失电化学性能，目前相关工作仍难以统筹高力学性能与高导电性能。器件应用方面，早期报道的可拉伸储能器件主要为基于结构设计的非本征拉伸器件，相较于基于材料设计的本征可拉伸器件，非本征可拉伸器件灵活度低、应用场景有限，但目前基于材料设计的本征可拉伸器件报道较少。因此，人们仍需设计新型离子凝胶以满足柔性可拉伸储能对高力学性能、高导电性能的需求，进而推进本征可拉伸储能器件的商业化。
发明内容
前人报道的双网络离子凝胶电解质难以统筹高力学性能和高导电等性能以应对可拉伸储能使用场景的问题，本发明的目的在于提供一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用，以期协调统一高力学性能和高导电性能，实现安全高效的本征可拉伸电解质，提升柔性可拉伸储能器件的综合性能。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质，所述电解质具有互相穿插的无机和有机双网络的结构，所述无机网络的组分为无机氧化物或无机烷氧基化合物与无机氧化物的混合物，有机网络的组分为丙烯酸酯聚合物或两性离子聚合物。
作为改进的是，所述无机氧化物对应单体为钛酸四丁酯（TBOT）、硅酸四乙酯（TEOS）、或正硅酸丁酯中的一种，所述无机烷氧基化合物对应单体为乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）、或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷（MPS）中的一种；所述两性离子聚合物对应单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2- (三甲基氨基)乙基磷酸酯（MPC）、[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵（DMAPS）、磺基甜菜碱乙烯基咪唑（SBVI）、磺基甜菜碱-乙烯基咪唑（VIPS）、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯（SBMA）中的一种或任意几种混合；所述丙烯酸酯聚合物对应单体为丙烯酸乙酯（EA）、甲基丙烯酸乙酯（MEA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、二(乙二醇)乙醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸四氢糠基酯中的一种或任意几种混合。
进一步改进的是，所述无机氧化物对应单体为硅酸四乙酯（TEOS），所述无机烷氧基化合物对应单体为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷（MPS）；所述两性离子聚合物对应单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2- (三甲基氨基)乙基磷酸酯（MPC）和[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵（DMAPS），所述丙烯酸酯聚合物对应单体为丙烯酸丁酯（BA）。
上述本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1），将锂盐与离子液体混合搅拌至澄清溶液制备导离子基质，所述锂盐的质量为离子液体质量的10-85%；
步骤（2），向导离子基质中加入无机网络对应单体、有机网络对应单体、光引发剂搅拌均匀后，再加入甲酸搅拌至澄清溶液得待反应混合液，所述有机网络对应单体与无机网络的组分对应单体的质量比为10:1～10:5，导离子基质的用量为无机网络的组分对应单体与两性离子对应单体总质量的50%～150 %；光引发剂的用量为有机网络对应单体的摩尔量的0.02%～10%；
步骤（3），将待反应混合液加入模具中，通过非水解溶胶-凝胶反应获得无机网络，进一步通过光引发自由基聚合获得有机网络，真空干燥过夜后，即得本征可拉伸双网络离子凝胶电解质。
作为改进的是，步骤（1）中所用离子液体为三丁基甲磷双(三氟甲磺酰)亚胺、三正丁基甲铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐、三丁基(2-甲氧基乙基)磷双三氟甲基磺酰亚胺、1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-甲基-1-丙基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐、或环己基三甲铵双(三氟甲磺酰)亚胺中的一种；所用锂盐为高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂或六氟砷酸锂中一种。
进一步改进的是，步骤（1）中所用离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺；所用锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂。
作为改进的是，步骤（2）中所述光引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、安息香双甲醚、或4-(N, N-二甲氨基)苯甲酸乙酯中的一种；所述有机网络对应单体与无机网络的组分对应单体的质量比为10:2；导离子基质的用量为无机网络对应单体与有机网络对应单体总质量的120%；光引发剂的用量为有机网络对应单体的摩尔量的3%。
进一步改进的是，所述光引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮。
上述本征可拉伸双网络离子凝胶电解质在刚性或柔性可拉伸锂电池上的应用。
所述应用中，所述柔性可拉伸锂电池的制备方法包括以下步骤：
步骤1，以本征可拉伸双网络离子凝胶电解质为电极的拉伸基体，通过于基体上刮涂、印刷导电层后刮涂、喷涂或印刷电极浆料获得本征可拉伸电极；所述导电层选自导电银浆、银微片、银纳米线、金纳米颗粒、碳纳米管、炭黑、石墨烯、或Mxene中的一种或几种；所述电极浆料由正极活性材料或负极活性材料、聚偏氟乙烯和导电炭黑组成，其中正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂、或锰酸锂中的一种，负极活性材料为石墨、钛酸锂、或五氧化二钒中的一种；
将电解质和电极按照三明治结构贴合，具体为正极/电解质/负极的贴合，获得本征可拉伸锂电池。
有益效果：
与现有技术相比，本发明一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质及其制备方法与应用，创新性地引入新单体构建无机网络与有机网络结合，利用无机网络的物理交联点作为牺牲键，拉伸时耗散能量，利用可拉伸的有机网络维持双网络架构的基本形状，结合单体与离子液体或锂盐间的配位键或离子作用，实现高离子电导率（＞10-4 S/cm）与力学性能的结合，同时电解质具备宽广的应用温度范围（>150℃）。基于该电解质可实现本征可拉伸锂电池的应用，提高可拉伸锂电池的综合性能，可在50%拉伸下稳定点亮小灯泡。本发明制备工艺简单，所用原料成本低廉，适用于规模化生产，为实现本征可拉伸的关键材料和储能器件提供了新思路。
附图说明
图1为实施例1-3中双网络离子凝胶电解质的应力应变曲线；
图2为实施例1-3中双网络离子凝胶电解质的热重分析表征；
图3为实施例1-3中双网络离子凝胶电解质的差示扫描量热法表征；
图4为实施例1中纽扣锂电池的恒流充放电图；
图5为实施例1制备的双网络离子凝胶电解质的结构示意图；
图6为实施例4中双网络离子凝胶电解质的拉伸展示图，（a）为拉伸前，（b）为拉伸后；
图7为实施例5中双网络离子凝胶电解质的SEM表征；
图8为实施例6中双网络离子凝胶电解质在不同拉伸倍数下的电阻变化；
图9为实施例6中本征可拉伸锂电池的结构图，其中1为作为基底和电解质的双网络离子凝胶层，2为导电层，3为正极浆料层，4为负极浆料层；
图10为实施例6中本征可拉伸锂电池的展示图。
具体实施方式
本发明提供的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质，其无机-有机双网络单体组分可以为： TBOT-BA、TBOT-SBVI、TBOT-MPC、TBOT-DMAPS、TBOT-EA、TBOT-VIPS、TEOS-MPC/SBVI/SBMA、TEOS/MPS-EA、TEOS-MPC、TEOS-BMA、TEOS-MPC/DMAPS、TEOS-VIPS、TEOS-SBVI、TEOS/SBMA等。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实例的合成和测试方法参考自前人文献,（Kamio E, Yasui T, Iida Y, et al. Inorganic/Organic Double-NetworkGels Containing Ionic Liquids[J]. Advanced Materials, 2017, 29(47): 1704118.；Yu L, Guo S T, Lu Y, et al. Highly Tough, Li-Metal Compatible Organic-Inorganic Double-Network Solvate Ionogel[J]. Advanced Energy Materials, 2019,9(22): 1900257.）。
实施例1
分别取1.2g双三氟甲基磺酰亚胺锂与4g 1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺常温搅拌至澄清溶液，作为离子导电基质备用。样品瓶中加入0.286g MPC、0.032gDMAPS、0.090g TEOS、0.3g导电基质、9mg光引发剂1-羟基环已基苯基甲酮，常温搅拌20min后加入80μL甲酸常温搅拌至澄清溶液。将样品瓶中待反应混合液加入模具，通过非水解溶胶-凝胶法于55℃烘箱中放置24小时形成无机网络，随后放入紫外交联仪中聚合1小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后双网络电解质制备完成，其结构如图5所示。该电解质室温离子电导率为4.3×10-4 S/cm，拉伸倍数为570%，拉断强度为0.75MPA，如图1中样品9/1 |28%所示。该电解质展现出-17℃-300℃的应用温度范围，如图2和图3所示，其中-17℃为离子液体熔融温度，300℃为电解质热分解温度。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=30%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:2.8，导离子基质/双网络单体（质量比）=95%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=4%。
于铝箔上刮涂20μm磷酸铁锂浆料制备电极，以磷酸铁锂电极/电解质/锂电极的结构制备纽扣锂电池，0.5C下电池比容量达150mAh/g，如图4所示。
实施例2
分别取1g双三氟甲基磺酰亚胺锂与4g 1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺常温搅拌至澄清溶液，作为离子导电基质备用。样品瓶中加入0.286g MPC、0.032gDMAPS、0.0636g TEOS、0.3g导电基质、12mg光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，常温搅拌20 min后加入57 μL甲酸常温搅拌至澄清溶液。将样品瓶中待反应混合液加入模具，通过非水解溶胶-凝胶法于55℃烘箱中放置24小时形成无机网络，随后放入紫外交联仪中聚合1小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后双网络电解质制备完成。该电解质室温离子电导率为4.4×10-4 S/cm，拉伸倍数为441%，拉断强度为0.43MPa，如图1中样品9/1 | 20 %所示。该电解质展现出-17℃-183℃的应用温度范围，如图2和图3所示，其中-17℃为离子液体熔融温度，183℃为电解质热分解温度。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=25%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:2，导离子基质/双网络单体（质量比）=95%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=6%。
于铜箔上刮涂20μm磷酸铁锂浆料制备电极，以磷酸铁锂电极/电解质/锂电极的结构制备纽扣锂电池，0.5C下电池比容量达149mAh/g。
实施例3
分别取2g双三氟甲基磺酰亚胺锂与4g 1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺常温搅拌至澄清溶液，作为离子导电基质备用。样品瓶中依次加入0.318g MPC、0.0636g TEOS、0.3g导电基质、8 mg光引发剂安息香双甲醚，常温搅拌20 min后加入57 μL甲酸常温搅拌至澄清溶液。将样品瓶中待反应混合液加入模具，通过非水解溶胶-凝胶法于55℃烘箱中放置24小时形成无机网络，随后放入紫外交联仪中聚合1小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后双网络电解质制备完成。该电解质室温离子电导率为5.8×10-4 S/cm，拉伸倍数为368 %，拉断强度为0.44 MPa，如图1中样品10/0 | 20 %所示。该电解质在热分析表征中展现出-17℃-179℃的应用温度范围，如图2和图3所示，其中-17℃为离子液体熔融温度，179℃为电解质热分解温度。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=50%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:2，导离子基质/双网络单体（质量比）=95%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=3%。
于铝箔上刮涂20μm钛酸锂浆料制备电极，以钛酸锂电极/电解质/锂电极的结构制备纽扣锂电池，0.5C下电池比容量达149mAh/g。
实施例4
分别取1.5g双三氟甲基磺酰亚胺锂与5g 1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺，常温搅拌至澄清溶液作为双网络电解质的导离子基质。样品瓶中加入0.54g 丙烯酸丁酯、110 μL钛酸四丁酯、0.8g导离子基质、9 mg 光引发剂1-羟基环已基苯基甲酮，常温搅拌20 min后加入95 μL甲酸常温搅拌至均匀。将样品瓶中混合液加入模具，60℃非水解溶胶-凝胶24小时形成无机网络，随后放入紫外光交联仪中聚合10小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后获得可拉伸离子凝胶电解质，如图6所示。该电解质的室温离子电导率为1.1×10-3 S/cm，拉伸倍数为700%，拉断强度为0.21MPa，展现出-17℃-350℃的使用温度范围。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=30%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:2，导离子基质/双网络单体（质量比）=120%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=3%。
以电解质为电极的拉伸基体，刮涂厚度为50μm的导电银浆于拉伸基体上，该可拉伸导电集流体方阻为10Ω/□，拉伸50 %时方阻为30Ω/□；于导电集流体进一步分别喷涂20μm磷酸铁锂正极和钛酸锂负极浆料获得本征可拉伸电极。
最后，将电解质和正、负电极以三明治结构贴合获得本征可拉伸锂电池。
本实施例制得的本征可拉伸锂电池比容量达145mAh/g，拉伸倍数为50%时容量仍可保持140mAh/g，电化学性能优异。
实施例5
分别取3g四氟硼酸锂与6g 1-甲基-1-丙基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐，常温搅拌至澄清溶液作为双网络电解质的导离子基质。样品瓶中加入0.54g 丙烯酸四氢糠基酯、110μL硅酸四乙酯、0.8g导离子基质、6 mg光引发剂4-(N, N-二甲氨基)苯甲酸乙酯，常温搅拌20 min后加入100μL甲酸常温搅拌至均匀。将样品瓶中混合液加入模具，60℃非水解溶胶-凝胶24小时形成无机网络，随后放入紫外光交联仪中聚合10小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后获得可拉伸离子凝胶电解质。该电解质的室温离子电导率为3.2×10-4 S/cm,拉伸倍数为1000%，拉断强度为0.33MPa，展现出12℃-300℃的使用温度范围，图7为可拉伸双网络离子凝胶电解质的SEM表征。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=50%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:1.85，导离子基质/双网络单体（质量比）=120%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=1%。
以可拉伸电解质为电极的拉伸基体，印刷厚度为20 μm的银纳米线于基体上，该拉伸集流体方阻为4 Ω/□，拉伸100%时方阻为10 Ω/□。进一步分别喷涂20 μm锰酸锂正极和五氧化二钒负极浆料获得本征可拉伸电极。
最后，将电解质和电极贴合在一起获得本征可拉伸锂电池。
本实施例制得的本征可拉伸锂电池比容量达150 mAh/g，拉伸倍率为100%时容量仍可保持135 mAh/g，电化学性能优异。
实施例6
分别取5g三氟甲基磺酸锂与6g三丁基甲磷双(三氟甲磺酰)亚胺，常温搅拌至澄清溶液作为双网络电解质的导离子基质。依次在上述溶液中加入0.5g 2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、55 μL 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.8g导离子基质、55μL硅酸四乙酯、7 mg光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，常温搅拌20 min后加入100 μL甲酸常温搅拌至均匀。将样品瓶中混合液加入模具，60℃非水解溶胶-凝胶24小时形成无机网络，随后放入紫外光交联仪中聚合10小时获得有机网络，60℃过夜真空干燥后获得可拉伸离子凝胶电解质。该电解质的室温离子电导率为3.7×10-4 S/cm，拉伸倍数为800%，拉断强度为0.37MPa，展现出16℃-320℃的使用温度范围。如图8所示，该电解质在不同拉伸倍率下电阻变化较小。
上述反应中，锂盐/离子液体（质量比）=83%，有机网络：无机网络对应单体（质量比）=10:2，导离子基质/双网络单体（质量比）=130%，光引发剂/有机网络对应单体（摩尔比）=1%。
以拉伸电解质为电极的拉伸基体，喷涂厚度为50 μm碳纳米管/石墨烯混合浆料（碳纳米管占石墨烯质量的60 %，并加入混合浆料总质量20 wt%的聚偏氟乙烯提高浆料的附着力）于基体上，该拉伸集流体方阻为180 Ω/□，拉伸100 %时方阻为320 Ω/□。进一步分别喷涂20 μm 钴酸锂正极和石墨负极浆料获得本征可拉伸电极。
最后，将电解质和电极以三明治结构贴合在一起获得本征可拉伸锂电池，其结构如图9所示，该电池能在50 %应变下稳定点亮LED灯，如图10所示。
本实施例制得的本征可拉伸锂电池比容量达140 mAh/g，拉伸倍率为100%时容量仍可保持130 mAh/g，电化学性能优异。
性能总结
1、通过上述实施例可知，本发明两性离子聚合物（实施例1-3）比丙烯酸酯聚合物(实施例4-6)拥有更高的拉断强度，但拉伸倍率有一定程度降低。主要原因是两性离子聚合物侧链极性较大，降低了聚合物的整体柔顺性，拉伸倍率下降；但两性离子聚合物间、两性离子聚合物和锂盐或离子液体间存在的离子作用力有效提升了其拉断时强度。
2、在实施例1-3中，电解质的有机组分均为丙烯酸酯聚合物，实施例1具有更优的拉伸性能，包括拉伸倍率与拉断强度。该现象主要得益于其硅酸四乙酯（TEOS）用量更多，生成的无机网络中存在更密集的物理交联点，拉伸时作为牺牲键的物理交联点破碎可耗散更多能量，从而提高拉伸性能
3、在实施例4-6中，电解质的有机组分均为丙烯酸酯聚合物，但实施例4的离子电导率有明显提升，主要得益于无机网络对应单体为钛酸四丁酯（TBOT），在非水解溶胶-凝胶反应后，TBOT生成的TiO2网络与锂盐中Li+形成配位键，提升Li+的迁移能力，进而提高离子电导率。
对比例
与Yu L, Guo S T, Lu Y, et al. Highly Tough, Li-Metal CompatibleOrganic-Inorganic Double-Network Solvate Ionogel[J]. Advanced EnergyMaterials, 2019, 9(22): 1900257.的公开的技术方案相比，前人优化后的电解质可拉伸约150%，室温离子电导率为1.2×10-4 S/cm，本发明列举的实施例均具备更优的拉伸倍率和离子电导率。拉伸倍率的提升主要取决于本发明选用的有机网络比前人选取的聚二甲基丙烯酰胺有机网络具备更长的侧链，存在更大的空间位阻效应，增大了分子链间距，提升有机网络的柔顺性进而提高拉伸倍率。在更大的分子链间距中，形成容许更多Li+迁移的通道，结合离子作用或配位键等分子间作用，可进一步提升离子电导率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种本征可拉伸双网络离子凝胶电解质，其特征在于，所述电解质具有互相穿插的无机和有机双网络的结构，所述无机网络的组分为无机氧化物或无机烷氧基化合物与无机氧化物的混合物，有机网络的组分为丙烯酸酯聚合物或两性离子聚合物。
2.根据权利要求1所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质，其特征在于，所述无机氧化物对应单体为钛酸四丁酯、硅酸四乙酯或正硅酸丁酯中的一种，所述无机烷氧基化合物对应单体为乙烯基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种；所述两性离子聚合物对应单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2- (三甲基氨基)乙基磷酸酯、[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、磺基甜菜碱乙烯基咪唑、磺基甜菜碱-乙烯基咪唑、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯中的一种或任意几种混合；所述丙烯酸酯聚合物对应单体为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、二(乙二醇)乙醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸四氢糠基酯中的一种或任意几种混合。
3. 根据权利要求1所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质，其特征在于，所述无机氧化物对应单体为硅酸四乙酯；所述无机烷氧基化合物对应单体为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；所述两性离子聚合物对应单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2- (三甲基氨基)乙基磷酸酯和[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵；所述丙烯酸酯聚合物对应单体为丙烯酸丁酯。
4.基于权利要求1所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1），将锂盐与离子液体混合搅拌至澄清溶液制备导离子基质，所述锂盐的质量为离子液体质量的10-85%；
步骤（2），向导离子基质中加入无机网络对应单体、有机网络对应单体、光引发剂搅拌均匀后，再加入甲酸搅拌至澄清溶液得待反应混合液，所述有机网络与无机网络的组分对应单体的质量比为10:1～10:5，导离子基质的用量为无机网络的组分对应单体与有机网络的组分对应单体总质量的50%～150%；光引发剂的用量为有机网络的组分对应单体摩尔量的0.02%～10%；
步骤（3），将待反应混合液加入模具中，通过非水解溶胶-凝胶反应获得无机网络，进一步通过光引发自由基聚合获得有机网络，真空干燥过夜后，即得本征可拉伸双网络离子凝胶电解质。
5.根据权利要求4所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所用离子液体为三丁基甲磷双(三氟甲磺酰)亚胺、三正丁基甲铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐、三丁基(2-甲氧基乙基)磷双三氟甲基磺酰亚胺、1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-甲基-1-丙基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐、或环己基三甲铵双(三氟甲磺酰)亚胺中的一种；所用锂盐为高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂或六氟砷酸锂中一种。
6.根据权利要求5所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所用离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺；所用锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂。
7. 根据权利要求4所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述光引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、安息香双甲醚、或4-(N, N-二甲氨基)苯甲酸乙酯中的一种；所述有机网络对应单体与无机网络对应单体的质量比为10:2；导离子基质的用量为无机网络对应单体与有机网络对应单体总质量的120%；光引发剂的用量为有机网络对应单体的摩尔量的3%。
8.根据权利要求7所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮。
9.基于权利要求1或权利要求4所述的本征可拉伸双网络离子凝胶电解质在制备刚性或柔性可拉伸锂电池上的应用。
10.基于权利要求9所述的应用，其特征在于，所述柔性可拉伸锂电池的制备包括以下步骤：
步骤1，以本征可拉伸双网络离子凝胶电解质为电极的拉伸基体，通过于基体上刮涂、印刷导电层后刮涂、喷涂或印刷电极浆料获得本征可拉伸电极；所述导电层选自导电银浆、银微片、银纳米线、金纳米颗粒、碳纳米管、炭黑、石墨烯、或Mxene中的一种或几种；所述电极浆料由正极活性材料或负极活性材料、聚偏氟乙烯和导电炭黑组成，其中正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂、或锰酸锂中的一种，负极活性材料为石墨、钛酸锂、或五氧化二钒中的一种；
步骤2，将电解质和电极按照三明治结构贴合，具体为正极/电解质/负极的贴合，获得本征可拉伸锂电池。
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