CN113871708A - 一种固态电解质及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固态电解质及其应用，其中，所述固态电解质包括聚合物，所述聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的第一结构单元和来自于多烯烃交联剂的第二结构单元。该固态电解质有利于进一步提升锂离子电池的安全性能，尤其高温安全方面表现优异。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，涉及一种固态电解质，尤其涉及一种固态电解质及其应用。
背景技术
全固态电池就是用不可燃的固体电解质取代传统锂离子电池中的易燃的电解液，从根本上避免了有机溶剂的易挥发性和易燃性导致的安全问题，进而在一定程度上消除了由于锂离子电池胀气或燃烧而引发的安全隐患。
但是，随着全固态电池应用环境的不断扩大，对全固态电池的安全性能也提出了更高的要求，例如锂离子电池高温安全性能。
发明内容
本发明提供一种固态电解质，该固态电解质由于具有特殊的组成，因此有利于进一步提升锂离子电池的安全性能，尤其高温安全方面表现优异。
本发明还提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括上述固态电解质，因此安全性能优异。
本发明还提供一种正极片，该正极片包括上述固态电解质，因此有助于提升锂离子电池的安全性能。
本发明还提供一种负极片，该负极片包括上述固态电解质，因此有助于提升锂离子电池的安全性能。
本发明还提供一种锂离子电池，包括上述正极片和/或负极片，因此锂离子电池的高温安全性能表现优异。
本发明提供一种固态电解质，所述固态电解质包括聚合物，所述聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的第一结构单元和来自于多烯烃交联剂的第二结构单元。
如上所述的固态电解质，其中，所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物具有式1所示的结构，
其中，R1、R3、R4分别独立地选自H、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的C1～12的烷基、取代或未取代的C1～12的烷氧基、取代或未取代的氨基；R2选自羰基、取代或未取代的(杂)芳基、酯基、取代或未取代的C1～12亚烷基、羧基或者化学键；M1选自H、羰基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羟基、卤素、氨基、硝基、三氟甲基、烃硫基、取代或未取代的(杂)芳基；M2、M3分别独立地选自氢、取代或未取代的C4～60(杂)芳基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羰基、取代或未取代含有杂环原子的C2～12环烷基、酰基、羧基、酯基、或者M2、M3键结成环。
如上所述的固态电解质，其中，所述多烯烃交联剂的数均分子量小于2000。
如上所述的固态电解质，其中，所述聚合物的数均分子量为3000-100000，其中，所述第一结构单元在所述聚合物中的质量占比为10-99.5％，所述第二结构单元在所述聚合物中的质量占比为0.5-90％。
如上所述的固态电解质，其中，所述固态电解质按照质量百分含量包括：聚合物40％～90％、锂盐10％～40％、助剂0％～20％。
如上所述的固态电解质，其中，所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物按照包括以下过程的方法制备得到：
使包含第一异氰酸酯类化合物和第一胺类化合物的溶剂体系，或者包含第二异氰酸酯类化合物和第二胺类化合物的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物；其中，所述第一异氰酸酯类化合物满足式2a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式3a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式2b所示的结构，所述第二异氰酸酯类化合物满足式3b所示的结构，式3b中，Mx为M2或者M3，
本发明提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片以及位于所述正极片和负极片之间的上述任一项所述的固态电解质。
本发明提供一种正极片，所述正极片包括上述任一项所述的固态电解质；
所述正极片包括正极活性层，所述正极活性层的内部和/或表面具有所述固态电解质。
本发明提供一种负极片，所述负极片包括上述任一项所述的固态电解质；
所述负极片包括负极基体，所述负极基体的内部和/或表面具有所述固态电解质。
本发明提供一种锂离子电池，包括上述所述的正极片，和/或上述所述的负极片。
本发明提供一种固态电解质，该固态电解质中的聚合物通过含有脲基基团的单体和多烯烃交联单体的共聚得到。该聚合物具有更为优异的力学强度，因此在改善锂离子电池高温性能方面具有优异的表现。
本发明的锂离子电池，包括上述固态电解质，该固态电解质不仅能够实现锂离子的导通，更能够显著提升锂离子电池的安全性能，因此本发明的锂离子电池在高温性能方面表现优异。
本发明的正极片，包括上述固态电解质，该固态电解质能够显著提升正极片的安全性能，在高温条件下依旧能够维持正常的工作形态。
本发明的负极片，包括上述固态电解质，该固态电解质能够显著提升负极片的安全性能，在高温条件下依旧能够维持正常的工作形态。
本发明的锂离子电池，包括上述正极片和/或负极片，因此安全性能优异，尤其在高温性能方面表现优异。
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，下面将结合本发明的实施例，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。
本发明第一方面提供一种固态电解质，所述固态电解质包括聚合物，所述聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的第一结构单元和来自于多烯烃交联剂的第二结构单元。
本发明的固态电解质中的聚合物包括取代或未取代的脲基基团，其中，未被取代基取代的脲基基团的结构为：
被取代的脲基基团是指脲基基团中的一个氢或被取代基R取代或两个氢均被取代基R取代，结构式如下：
本发明不限脲基基团的取代基，例如可以是，R可以是酰基、羧基、取代或未取代的C1-C36的烷基、取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C3-C30的杂芳基、取代或未取代的烷氧基等，当这些基团存在取代基时，取代基分别独立地选自卤素、氰基、硝基、氨基、C1-C10的烷基、C2-C6的烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基、C6-C30的芳基、C3-C30的杂芳基等中的一种或多种。
本发明的聚合物，除了包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的第一结构单元之外，还包括来自于多烯烃交联剂的第二结构单元。本发明不限多烯烃的交联剂的具体结构，只要能够实现交联且具有至少两个烯基即可。
具体的，上述聚合物来自于单体之间聚合，且单体至少包括两种，分别为包括含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物(以下称为第一单体)以及多烯烃交联剂(以下称为第二单体)。需要指出的是，第一单体可以具体为一个含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物，也可以为多个彼此互不相同的化合物，但是这多个彼此互不相同的化合物均为含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物；同样的，第二单体可以看具体为一个具有交联功能的多烯烃化合物，也可以为多个彼此互不相同的化合物，但是这多个彼此互不相同的化合物均为多烯烃化合物且具有交联功能。
本发明的固态电解质，除了包括上述聚合物外，还包括锂盐、助剂。
本发明对固态电解质中的锂盐不作特别的限定，均可以使用本领域常用的锂盐，具体可选自高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、草酸二氟硼酸锂(LiDFOB)、双二氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲基磺酸锂(LiCF3SO3)、双丙二酸硼酸(LiBMB)、丙二酸草酸硼酸锂(LiMOB)、六氟锑酸锂(LiSbF6)、二氟磷酸锂(LiPF2O2)、4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂(LiDTI)、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiN(SO2CF3)2)、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2F)2的至少一种。
此外，助剂选自氧化物电解质、纳米填料和有机助剂中的至少一种。具体的，氧化电解质可选自磷酸锂、钛酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、钛酸镧锂、钽酸镧锂、磷酸锗铝锂、硅铝酸锂、磷酸硅锂、钛酸镧锂中的至少一种；纳米填料可选自氧化铝、氧化镁、勃姆石、硫酸钡、钛酸钡、氧化锌、氧化钙、二氧化硅、碳化硅、氧化镍中的至少一种；有机助剂可选自含氮有机小分子化合物，用于改善电解质加工窗口，避免加工过程中电解质组分变化。其中，含氮有机小分子化合物可选自丁二腈、N-甲基乙酰胺、3-氰基-7-氮杂吲哚、7-氮杂吲哚-4-甲腈、3,3'-偶氮甲苯、5-甲基苯并三氮唑、3,4,5-三氟苯乙腈、3,4,5,6-四氟邻苯二腈、1,2-萘二甲腈、2-氨基-4,5-咪唑二腈、5-甲基苯并三氮唑、甲基脲、1,3-二乙基脲、乙基脲、氟代醚、2-氟代苯乙醚、全氟环醚、乙羧氟草醚中的至少一种。
在一种实施方式中，固态电解质按照质量百分含量包括：聚合物40％～90％、锂盐10％～40％、助剂0％～20％。
本发明的包括上述聚合物的固态电解质不仅能够实现锂离子的传导，完成锂离子在正负极片的脱嵌，更能够有效保证锂离子电池的安全性能，尤其含有该固态电解质的锂离子电池在高温状态下依旧能够保持安全的状态，避免了由于高温导致的失火爆炸的事故发生。发明人基于此现象对安全性能改善的原因进行了分析，认为可能是：含有第一结构单元和第二结构单元的聚合物能够为固态电解质提供更加致密的网状结构，从而实现了高温情况下固态电解质良好的力学性能。一方面，当含有该固态电解质的锂离子电池在应用过程中，即便伴随着负极表面锂金属的析出，高强度固态电解质能够有效减缓锂枝晶生长穿透过程，从而实现了锂离子电池安全性能的改善。另一方面，固态电解质在高温下依旧能够维持正常状态，避免高温导致的变形现象的发生，降低了正负极接触概率，抑制了热失控。
发明人发现，当固态电解质中的聚合物中的第一结构单元来自于式1所示的含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物时，即第一单体具有式1所示的结构时，对锂离子电池的安全性能的改善作用更为明显。
式1中，R1、R3、R4分别独立地选自H、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的C1～12的烷基、取代或未取代的C1～12的烷氧基、取代或未取代的氨基；R2选自羰基、取代或未取代的(杂)芳基、酯基、取代或未取代的C1～12亚烷基、羧基或者化学键；M1选自H、羰基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羟基、卤素、氨基、硝基、三氟甲基、烃硫基、取代或未取代的(杂)芳基；M2、M3分别独立地选自氢、取代或未取代的C4～60(杂)芳基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羰基、取代或未取代含有杂环原子的C2～12环烷基、酰基、羧基、酯基、或者M2、M3键结成环。
具体地，当R1、R3、R4具有取代基时，取代基可以选自卤素、硝基、氰基、羟基、三氟甲基、C 1～12烃硫基等；
R2为羰基RCO-*(R为取代或未取代的C1～12的链烷基、取代或未取代的C3～12的环烷基、取代或未取代的C1～12的烷氧基、取代或未取代的C4～60(杂)芳基、取代或未取代的羟基，取代基为C4～60(杂)芳基、卤素、硝基、氨基、氰基等)、取代或未取代的(杂)芳基((杂)芳基上的碳原子(或杂原子)和脲基中的N原子直接键结连接，或者(杂)芳基上的取代基和脲基中的N原子直接键结连接，取代基为C1～12的烷基、C1～12的烷氧基、硝基、卤素、氨基、羧基、酯基、酰基等)、酯基-COOR-*(R为取代或未取代的C1～12的链烷基、取代或未取代的C3～12的环烷基，取代基为氰基、硝基、氨基、卤素等)、化学键(即双键碳原子和脲基中的氮原子直接键结)、取代或未取代的C1～12亚烷基(取代基为氰基、硝基、氨基、卤素等)、羧基RCOOH(R为取代或未取代的C1～12烷基或烯基且同时与脲基中的N原子和双键碳原子直接键结，取代基为C1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、氨基、卤素等)。其中，“-*”表示与脲基中的N原子直接键结的化学键，“-”表示与双键碳原子直接键结的化学键；
M1选自H、取代或未取代的C1～20烷基(取代基为C1～12的烷氧基、C4～30的杂(芳)基、卤素、氨基、羧基、酯基、酰基等)、取代或未取代的C1～20烷氧基(取代基为C1～12的烷基、C4～30的杂(芳)基、硝基、卤素、氨基、羧基、酯基、酰基等)、羟基、卤素、氨基、硝基、三氟甲基、烃硫基、取代或未取代的(杂)芳基(定义与R2中相同)、羰基RCO-*(R定义与R2中相同)，其中，“-*”表示与脲基中的N原子直接键结的化学键；
M2、M3分别独立地选自氢、取代或未取代的C4～60(杂)芳基(定义与R2中相同)、取代或未取代的C1～20烷基(定义与M1中相同)、取代或未取代的C1～20烷氧基(定义与M1中相同)、羰基RCO-*(R定义与M1中相同)、取代或未取代含有杂环原子的C2～12环烷基(取代基为C1～12的烷氧基、C4～30的杂(芳)基、卤素、氨基、羧基、酯基、酰基等)、酰基RCO-*(R为取代或未取代的C1～12烷基或烯基、卤素、氨基等，取代基为C1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、氨基等)、羧基RCOOH(R为取代或未取代的C1～12烷基或烯基且与脲基中的N原子直接键结，取代基为C1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、氨基、卤素等)、酯基RCOOR-*(R为取代或未取代的C1～12烷基或烯基，取代基为C1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、氨基、卤素等)、酯基*-RCOOR-(R为取代或未取代的C1～12烷基或烯基，取代基为C1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、氨基、卤素等)或者M2、M3键结成环(例如取代或未取代的C4～30环烷基、取代或未取代的C4～30环烯基、取代或未取代的C4～30芳基等，进一步地，成环原子还包括杂原子，取代基为C1～12的烷基、C1～12的烷氧基、硝基、卤素、三氟甲基、氨基、羟基、甲硫基、羧基、酯基、酰基、羰基等)，其中，“*-”和“-*”均表示与脲基中的N原子直接键结的化学键。
进一步地，含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的分子量为100-5000，优选为150-2000时。
本发明不限定上述式1所示的化合物的制备方法。
在一种实施方式中，上述式1所示的化合物按照包括以下过程的方法制备得到：
使包含第一异氰酸酯类化合物和第一胺类化合物(伯胺或者仲胺)的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物，即式1所示的化合物。其中，所述第一异氰酸酯满足式2a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式3a所示的结构。式2a和式3a所示结构中的基团，可参考前述。
通过该制备方法制备得到式1所示的化合物中，M1为氢原子。
满足式2a的第一异氰酸酯类化合物例如可以选自丙烯基异氰酸酯、丙烯酸基异氰酸酯与丙烯酰基异氰酸酯及其衍生物中的至少一种。具体地，选自甲基丙烯酰异氰酸酯、3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、异氰酸酯丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯、异氰酸乙烯酯、3-异氰酸丙烯、3-乙氧基-2-丙烯酰基异氰酸酯等的至少一种。
满足式3a的第一胺类化合物例如可以选自2-氨基嘧啶-5-羧酸、2-氨基-3-碘-5-甲基吡啶、N-(4-吡啶甲基)乙胺、3-甲基噻吩-2-羧酰胺、2-溴-3-氨基-4-甲基吡啶、3-氯-4-氟苄胺、2-氨基-5,7-二氟苯并噻唑、、吗啉、2,4-二氯苯胺、3-氨基邻苯二甲酸酐、2-氨基-3-羟甲基吡啶、3-氨基-4-氯吡啶、三苯甲胺、1,3-苯并噻唑-5-胺、2-氨基-5-氰基吡啶、4-胺基异噁唑、2-氨基异烟酸乙酯、6-氮杂脲嘧啶、3,4-吡啶二酰亚胺、二甲基吡啶胺、1,2-二甲基哌嗪、L-脯氨酰胺、丙硫氧嘧啶、5-氟-2-(3H)-苯并噻唑酮、5-溴嘧啶-4-酮、N-乙酰-D-丙氨酸、(S)-4-异丙基-2-唑烷酮、1-(2-哌嗪-1-基乙酰)吡咯烷、2-甲基-4-乙酰氨基吡啶、2-氯甲基-6-甲基-噻吩并[2,3-D]嘧啶-4-(3H)-酮、2-羟基-4-甲基吡啶、三聚硫氰酸、2-甲硫基-4,6-二羟基嘧啶、4-羟基-6-三氟甲基嘧啶、(1,4,7,10-四氮杂-环十二-1-基)-烯丙基乙酸酯、(S)-(-)-2-氨基-4-戊烯酸、Fmoc-L-烯丙基甘氨酸、Fmoc-D-烯丙基甘氨酸、DL-2-氨基-4-戊烯酸、D-2-氨基-4-溴戊烯酸、L-瓜氨酸、N,N-二乙基乙二胺、环戊胺、5-(二乙基氨基)戊胺、(2-吗啉-4-乙基)-肼、正丁胺、L-叔亮氨酸、异丁胺中的至少一种。
在另一种实施方式中，上述式1所示的化合物还可以按照包括以下过程的方法制备得到：
使包含第二异氰酸酯类化合物和第二胺类化合物的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物；其中，所述第二胺类化合物满足式2b所示的结构，所述第二异氰酸酯类化合物满足式3b所示的结构，式3b中，Mx为M2或者M3。式2b和式3b所示结构中的基团，可参考前述。
通过该制备方法制备得到式1所示的化合物中，M2或M3为氢原子。
满足式2b的第二胺类化合物例如可以选自戊烯酸类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物、甘氨酸类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物、羧酸酯类含伯胺或仲胺基团的烯烃化合物中的至少一种。具体地，选自(1,4,7,10-四氮杂-环十二-1-基)-烯丙基乙酸酯、(S)-(-)-2-氨基-4-戊烯酸、Fmoc-L-烯丙基甘氨酸、Fmoc-D-烯丙基甘氨酸、DL-2-氨基-4-戊烯酸、D-2-氨基-4-溴戊烯酸等中的至少一种。
满足式3b的第二异氰酸酯类化合物例如可以选自对4-甲氧基苯异氰酸酯、3,4-二氯苯异氰酸酯、4-甲氧苄基异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、4-溴-3-甲苯基异氰酸酯、2-(甲氧基羰基)苯基异氰酸酯、异氰酸-4-溴-2-氯苯酯、异氰酸-2,3,5-二甲基苯酯、2-甲氧基-4-异氰酸硝基苯、4-氯-3-异氰酸硝基苯、异氰酸-2-氯-5-(三氟甲基)苯酯、异氰酸-2,5-二氟苯酯、4-氰基苯异氰酸酯、6-氟-1H-1,3-苯并二氧(杂)芑-8-基异氰酸酯、4-异氰基-3-甲基-5-苯基异噁唑、α-甲基异氰酸苄酯、2-甲基-3-异氰酸硝基苯、4-三氟甲基硫代苯基异氰酸酯、2-硝基苯酚异丁酸酯、4-异氰酰基苯甲酸甲酯、4-异硫氰四羟基-1-(2H)-吡啶甲酸苄酯、2-噻吩异氰酸酯、异氰酸-3-氯-4-甲氧苯酯、2,3-二氢-1-苯并呋喃-5-基异氰酸酯、2-氟-4-异氰酸基-1-甲氧基苯、3-异氰酸基噻吩-2-羧酸甲酯、3-溴苯基异氰酸酯、异氰酸-4-(甲硫基)苯酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、十八烷基异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、十二烷基异氰酸酯、叔辛基异氰酸酯、2-(全氟辛基)异氰酸乙酯、3-氯丙基异氰酸酯、3-溴异氰酸丙酯、2-己基异氰酸酯、(R)-(-)-2-壬基异氰酸酯、(R)-(-)-3-甲基-2-丁基异氰酸酯、(S)-(+)-2-庚基异氰酸酯、(S)-(+)-2-壬基异氰酸酯、(S)-(+)-3-甲基-2-丁基异氰酸酯、三溴甲基异氰酸酯、三氯乙酰异氰酸酯、三甲基硅基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、正辛基异氰酸酯、十二烷基异氰酸酯、癸基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、三甲基硅基异氰酸酯、正辛基异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、聚六亚甲基二异氰酸酯、异氰酸酯丙烯酸乙酯、异氰酸基甲酸乙酯、3-乙氧基-2-丙烯酰基异氰酸酯、N-(氯甲酰)异氰酸酯、(R)-(-)-2-庚基异氰酸酯、氯乙酰异氰酸酯、二氯乙酰基异氰酸酯、4-正丁氧基苯酚异氰酸酯、异氰酸2-乙基己酯、异氰酸2-乙基己酯、、异氰酸异丙酯、异氰酸乙酯、三丁基锡乙氰酸酯、异氰酸乙烯酯、正丁基异氰酸乙酸酯、2-异氰酰丙酸乙酯、异氰酸十四酯、异氰酸十八酯、异氰酸丙酯、3-异氰酸丙烯、异氰酰乙酸乙酯、异氰酸十一烷酯、异氰酸异丁酯、异氰酸戊酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯等中的至少一种。
在上述两种制备实施方式中，反应体系除了包括异氰酸酯类化合物和胺类化合物之外，还包括溶剂。其中，溶剂可选水、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、氢氟醚、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、吡啶等、二甲苯、甲苯、二甲基亚砜中的至少一种。
在反应过程中，为了使反应充分进行同时避免其他杂质的生成，可控制异氰酸酯类化合物和胺类化合物的摩尔比为1:1。同时，反应可以在30～60℃下反应完成，反应时间一般为2～30h。
可以理解的是，为了加快式1所示化合物的制备效率，可以通过控制搅拌转速使两种原料充分混合后再进行反应，混合转速为l200～2000r/min，混合时间为30～400min，混合可在惰性气氛下进行。
如前述，本发明不限定第二单体的种类及结构，例如可以选自二乙烯基苯、1，3-二异丙烯基苯、邻乙烯丁烯基苯、p,p’-二乙烯基-1,2-二苯基乙烷、9,10-二乙烯蒽、1,3-二乙烯苯、1,2,4-三乙基环己烷或丁二烯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、十二氟-1,9-癸二烯或1,4-二乙烯基全氟丁烷中的至少一种。进一步的，还可以是含硅交联剂和/或含氟交联剂。其中，含硅交联剂选自二乙烯基二甲基硅烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二氯二硅烷、1,5-二乙烯基-3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅烷、1,4-二乙烯基-1,1,4,4-四甲基二甲硅烷基乙烷、1,4-双(乙烯基二甲基硅)苯、1,3-二乙烯基-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氮烷、1,1,3,5,5-五甲基-3-苯基-1,5-二乙烯基三硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-二乙烯基三硅氧烷、1,5-二乙烯基-六甲基三硅氧烷、1,1,1,7,7,7-六甲基-3,5-双(三甲基硅氧基)-3,5-二乙烯基四硅氧烷、二乙氧基二-2-丙烯-1-基-硅烷、1,5-二乙烯基-3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三硅烷、1,4-二乙烯基-1,1,4,4-四甲基二甲硅烷基乙烷、1,7-二乙烯基-八甲基四硅氧烷、6,6-二乙烯基-2,5,7,10-四氧杂-6-硅杂十一烷、甲基丙烯酰氧丙基三(乙烯基二甲基硅氧基)硅烷、三(乙烯基二甲基硅氧基)甲基硅烷、三(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、三乙烯基三甲基环三硅氮烷、2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷、三乙烯基氯硅烷、三(乙烯基二甲基硅氧基)甲基硅烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅烷、1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、三乙烯基硅烷、三乙烯基乙氧基硅烷、三乙烯基甲基硅烷、三(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷、苯基三乙烯基硅烷、甲基三[(1-甲基乙烯基)氧基]硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三(乙烯基二甲基硅氧基)硅烷、六乙烯基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙烯基二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙烯基二甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三(乙烯基二甲基硅氧基)硅烷、三(异烯丙氧基)乙烯基硅烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷、四乙烯硅烷、1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氮烷、四(二甲基乙烯基硅氧基)硅烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷或1,3,5,7,9,11-六甲基-1,3,5,7,9,11-六乙烯基环六硅氧烷中的至少一种。
具体在应用过程在中，可以选用数均分子量小于2000的多烯烃交联剂，分子量＞2000时，交联剂中活性基团活性较低，发生反应难度系数较大，不利于聚合物的制备。
进一步地，本发明固态电解质中的聚合物，除了包括第一结构单元和第二结构单元外，还可以包括其他不含有取代或未取代的脲基基团、且并非来自多烯烃交联剂的结构单元，本发明称此类结构单元为第三结构单元。需要说的说明的是，聚合物中可以含有多个不同的第三结构单元。例如，第三结构单元可以来自于丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、二乙烯苯、聚乙二醇二丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、对苯二丙烯酸、乙烯基硅材料中的至少一种。
进一步地，聚合物的数均分子量为3000-100000。
其中，当聚合物仅包括第一结构单元和第二结构单元时，第一结构单元在聚合物中的质量占比为10％-99.5％，第二结构单元在聚合物中的质量占比为0.5％-90.0％。
当聚合物还包括第三结构单元时，第一结构单元在聚合物中的质量占比为10％-95％，第二结构单元在聚合物中的质量占比为0.5％-85％，第三结构单元在聚合物中的质量占比为0.1-20％。
在上述基础上，通过控制第一结构单元和第二结构单元在聚合物中的比例，有利于进一步保证聚合物对固态电解质安全性能的优化。
本发明的聚合物的制备方法与本领域聚合物制备方法无其他特殊，例如，将包括单体和引发剂的溶剂体系在惰性气体的保护下加热到一定温度引发聚合反应，在反应过程中可以实时监测反应体系的聚合度判断反应的进展，从而有利于得到符合目标分子量的聚合物。
具体地，引发剂加入量为聚合物单体总质量的0.01～0.5％。引发剂可用本领域常用的引发剂，包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯中的至少一种。
本发明不限定固态电解质的制备方法，在一种具体实施方式中，可以将聚合物、锂盐、助剂在溶剂中混合分散制备浆料，随后将浆料涂布在基板上，经过干燥、辊压后，得到本发明的固态电解质。
或者，将制备聚合物的单体、锂盐、助剂在溶剂中混合分散制备前驱浆料，随后将前驱浆料涂布在基板上后引发，经过干燥、辊压后，得到本发明的固态电解质。
本发明第二方面提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极片、负极片以及设置在正负极片之间的第一方面的固态电解质。
本发明的锂离子电池在高温安全方面具有突出表现。
本发明不限定锂离子电池的制备方法，例如可以通过将正极片、固态电解质、负极片依次叠放后封装制备获得。也可以将正极片、隔膜、负极片依次叠放形成基础电芯，随后向其中注入前驱液，充分浸润后，经过烘烤得到本发明的锂离子电池。其中，前驱液为聚合物单体、锂盐、助剂、引发剂在溶剂中的分散体系。
本发明的锂离子电池中的正极片和负极片相对于本领域现有的正极片和负极片无特殊要求。
本发明第三方面提供一种正极片，该正极片包括第一方面所述的固态电解质；所述正极片包括正极活性层，所述正极活性层的内部和/或表面具有所述固态电解质。
本发明不限定正极片的制备方法，在一种具体实施方式中，可以将正极活性材料、固态电解质、导电剂以及粘结剂等在溶剂中混合分散制备正极浆料，随后将正极浆料涂布在正极集流体的至少一个功能表面，经过干燥、辊压后，得到本发明的内部包括固态电解质的正极片；进一步地，还可以制备包括固态电解质的分散液，将该分散液涂布在上述正极片的表面，得到内部和表面均包括固态电解质的正极片。
或者，将正极活性材料、导电剂以及粘结剂等在溶剂中混合分散制备正极浆料，同时还可以制备包括固态电解质的分散液。随后将正极浆料涂布在正极集流体的至少一个功能表面，经过干燥后，再将分散液涂布在干燥后的表面上，再次干燥后辊压，得到本发明表面包括固态电解质的正极片。
上述制备过程中的干燥包括在80～120℃下处理12～48小时。
本发明对正极活性材料、导电剂以及粘结剂不做特殊限定，例如，正极活性材料选自磷酸铁锂(LiFePO4)、钴酸锂(LiCoO2)、镍钴锰酸锂(LizNixCoyMn1-x-yO2，其中0.95≤z≤1.05，x>0，y>0，0<x+y<1)、锰酸锂(LiMnO2)、镍钴铝酸锂(LizNixCoyAl1-x-yO2，其中0.95≤z≤1.05，x>0，y>0，0.8≤x+y<1)、镍钴锰铝酸锂(LizNixCoyMnwAl1-x-y-wO2，其中0.95≤z≤1.05，x>0，y>0，w>0，0.8≤x+y+w<1)、镍钴铝钨材料、富锂锰基固溶体正极材料(xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，其中M＝Ni/Co/Mn，0＜x＜1)、镍钴酸锂(LiNixCoyO2，其中x>0，y>0，x+y＝1)、镍钛镁酸锂(LiNixTiyMgzO2，其中，x>0，y>0，z>0，x+y+z＝1)、镍酸锂(Li2NiO2)、尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴钨材料中的一种或几种的组合；导电剂选自导电炭黑、科琴黑、导电纤维、导电聚合物、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、鳞片石墨、导电氧化物、金属颗粒中的至少一种；粘结剂选自聚偏氟乙烯及其共聚衍生物、聚四氟乙烯及其共聚衍生物、聚丙烯酸及其共聚衍生物、聚六氟丙烯及其共聚衍生物中的至少一种。
进一步地，正极片按照质量百分含量包括：75-98.5％正极活性材料、0.5-5％固态电解质、0.5-10％导电剂以及0.5-10％粘结剂。
本发明的正极片包括第一方面的固态电解质，除了有利于锂离子的传导之外，还有利于提升高温情况下正极片安全性能。
本发明第四方面提供一种负极片，该负极片包括第一方面所述的固态电解质；所述负极片包括负极基体，所述负极基体的内部和/或表面具有所述固态电解质。
上述负极基体根据负极片的组成有所不同，当负极片为非锂金属负极片时，负极基体是指集流体和位于集流体至少一功能表面的负极活性层；当负极片为锂金属负极片时，负极基体是指锂金属。
本发明不限定负极片的制备方法，当负极基体包括集流体和位于集流体至少一功能表面的负极活性层时，在一种具体实施方式中，可以将负极活性材料、固态电解质、导电剂以及粘结剂等在溶剂中混合分散制备负极浆料，随后将负极浆料涂布在负极集流体的至少一个功能表面，经过干燥、辊压后，得到本发明的内部包括固态电解质的负极片；进一步地，还可以制备包括固态电解质的分散液，将该分散液涂布在上述负极片的表面，得到内部和表面均包括固态电解质的负极片。
或者，将负极活性材料、导电剂以及粘结剂等在溶剂中混合分散制备正极浆料，同时还可以制备包括固态电解质的分散液。随后将负极浆料涂布在负极集流体的至少一个功能表面，经过干燥后，再将分散液涂布在干燥后的表面上，再次干燥后辊压，得到本发明表面包括固态电解质的负极片。
其中，负极活性材料选自纳米硅、SiOx(0<x<2)、铝硅合金、镁硅合金、硼硅合金、磷硅合金、锂硅合金、人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、中间相微球、富勒烯、石墨烯、锂金属、硼及其衍生物(如硼粉、氧化硼)、铝及其衍生物(如铝粉、锂铝合金)、镁及其衍生物(如镁、镁铝合金)、铋及其衍生物(如铋、锂铋合金)、镍及其衍生物(如镍、锂镍合金、氮镍化锂)、银及其衍生物(如银粉、锂银合金)、锌及其衍生物(如锌粉、锌锂合金、氮化锌)、钛及其衍生物(如钛粉、钛酸锂、二氧化钛、锂钛合金等)、镓及其衍生物(如镓、锂镓合金)、铟及其衍生物(如铟粉、锂铟合金)、锡及其衍生物(如锡粉、氧化亚锡、氧化锡、硫酸锡)、氮化锂、氮化铜中的至少一种；导电剂选自导电炭黑、科琴黑、导电纤维、导电聚合物、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、鳞片石墨、导电氧化物、金属颗粒中的至少一种；粘结剂选自聚偏氟乙烯及其共聚衍生物、聚四氟乙烯及其共聚衍生物、聚丙烯酸及其共聚衍生物、聚乙烯醇及其共聚衍生物、聚丁苯橡胶及其共聚衍生物、聚酰亚胺及其共聚衍生物、聚乙烯亚胺及其共聚衍生物、聚丙烯酸酯及其共聚衍生物、羧甲基纤维素钠及其共聚衍生物中的至少一种。
进一步地，负极片按照质量百分含量包括：75-98.5％负极活性材料、0.5-5％固态电解质、0.5-10％导电剂以及0.5-10％粘结剂。
当负极片为锂金属负极片时，将分散有固态电解质的浆液直接涂覆在金属负极片的表面并烘干，即可得到本发明的表面包括固态电解质的锂金属负极片。
本发明的负极片包括第一方面的固态电解质，除了有利于锂离子的传导之外，还有利于提升负极片高温安全性能。
本发明第五方面提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括第三方面的正极片和/或第四方面的负极片。
本发明的锂离子电池可以是液态锂离子电池(电解质为电解液)或者固态锂离子电池(电解质为固态电解质)，通过正负极片均能够实现对锂离子电池安全性能的改善。
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1-9
本实施例的锂离子电池的制备方法包括以下步骤：
1)固态电解质的制备
将聚合物、锂盐、助剂分散在乙腈中得到浆液，将浆液涂布在基板表面依次经过干燥、辊压，得到固态电解质。
2)正极片的制备
将90g的镍钴锰三元材料(Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2)、2g的导电碳黑、1g聚偏氟乙烯(溶解在100g NMP中)、50gNMP、3g PEO(分子量500W，溶解在乙腈中，固含为3％)、4gLITFSI，均匀混合后，涂布在铝箔集流体表面，经过烘干、辊压、分切后得到正极片；
3)负极片的制备
将天津中能锂业提供的50微米铜基复合锂作为负极，其中铜箔厚度10微米，锂层为20微米；
4)将上述得到的正极片、固态电解质、负极片依次通过叠片方式制备固态电池。
对比例1a-9a
本对比例的锂离子电池的制备方法分别与实施例1-9一一对应，不同处在于与实施例的步骤1)中的聚合物(聚合单体中不含有第一单体，且聚合单体的质量等于实施例的单体总质量)不同。
对比例1b-9b
本对比例的锂离子电池的制备方法分别与实施例1-9一一对应，不同处在于与实施例的步骤1)中的聚合物(聚合单体中仅含有第一单体，且第一单体的质量等于实施例中单体质量之和)不同。
对比例1c-9c
本对比例的锂离子电池的制备方法分别与实施例1-9一一对应，不同处在于将实施例中的聚合物替换为等质量的聚氧化乙烯PEO。
上述实施例和对比例的锂离子电池的固态电解质的相关参数见表1。
表1
表1中，实施例1中的聚合物1的制备方法包括以下步骤：
S1：在惰性气氛下，将甲基丙烯酰异氰酸酯与N,N-二乙基乙二胺加入苯中，在80℃以400r/min的转速搅拌5h后，除去溶剂得到单体1(含有脲基基团的单烯烃化合物，即第一单体)，单体1的结构见表3。
S2：在惰性气氛下，将S1中单体1、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(第二单体)、TBPB加入到密闭容器中，以700r/min的转速搅拌12h后，将混合物均匀混合，在80℃下反应200min，得到聚合物1。
表1中，对比例1a中的聚合物1a的制备方法包括以下步骤：
S1：在惰性气氛下，将与制备聚合物1的单体等质量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(第二单体)、0.15gTBPB加入到密闭容器中，以700r/min的转速搅拌12h后，将混合物均匀混合，在80℃下反应200min，得到聚合物1a。
表1中，对比例1b中的聚合物1b的制备方法包括以下步骤：
S1：在惰性气氛下，将甲基丙烯酰异氰酸酯与N,N-二乙基乙二胺加入苯中，在80℃以400r/min的转速搅拌5h后，除去溶剂得到单体1(含有脲基基团的单烯烃化合物，即第一单体)，第一单体的结构见表3。
S2：在惰性气氛下，将与制备聚合物1的单体等质量的单体1、TBPB加入到密闭容器中，以700r/min的转速搅拌12h后，将混合物均匀混合，在80℃下反应200min，得到聚合物1b。
其他实施例和对比例中的聚合物的制备方步骤分别与聚合物1、聚合物1a以及聚合物1b的制备步骤大致相似，不同处是第一单体的制备原料、第二单体和引发剂的选择、聚合工艺有所差异，具体见表2及表3。
表2中所有实施例中的第一单体的结构式见表4。
表2
表3
表4
实施例10-11
本实施例的锂离子电池的制备方法包括以下步骤：
1)前驱浆液的制备
将第一单体、第二单体、引发剂、锂盐、助剂分散在第一溶剂中得到前驱浆液；
2)正极片的制备
与实施例1相同。
3)负极片的制备
与实施例1相同。
4)将上述得到的正极片、隔膜、负极片依次通过叠片方式组装后向其中注入前驱浆液，加热引发聚合反应，得到锂离子电池。具体参数见表5。
对比例10a-11a
本对比例的锂离子电池的制备方法分别与实施例10-11一一对应，不同处在于步骤1)中不含有第一单体。具体参数见表5。
对比例10b-11b
本对比例的锂离子电池的制备方法分别与实施例10-11一一对应，不同处在于步骤1)中不含有第二单体。具体参数见表5。
表5
实施例12
本实施例的锂离子电池的制备方法包括以下步骤：
1)固态电解质的制备
在惰性气氛下，将12g单体1、72g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(第二单体)、0.15gTBPB(引发剂)、5g N-甲基乙酰胺、30g LiTFSI和LiBOB(其中LiTFSI：LiBOB质量比为3:1)加入到密闭容器中，以600r/min的转速搅拌12h后，将混合物均匀混合，得到前驱体反应液；将前驱体反应液涂布在基板表面依次经过干燥、辊压，得到厚度为100μm固态电解质。
2)正极片的制备
与实施例1相同。
3)负极片的制备
与实施例1相同。
4)将上述得到的正极片、隔膜、负极片依次通过叠片方式组装后向其中注入前驱浆液，加热引发聚合反应，得到锂离子电池。
实施例13
本实施例的锂离子电池的制备方法包括以下步骤：
1)正极片的制备
将85g的镍钴锰三元材料(Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2)、2g的导电碳黑、1g聚偏氟乙烯(溶解在100g NMP中)、50gNMP、3g聚合物1、4gLITFSI、5g甲基脲均匀混合后，涂布在铝箔的两个功能表面，依次经过干燥、辊压，得到正极片。
2)负极片的制备
将天津中能锂业提供的50微米铜基复合锂作为负极，其中铜箔厚度10微米，锂层为20微米；
3)固态电解质的制备
将5克聚氧化乙烯(分子量100W)、2克LITFSI、100g无水乙腈，均匀混合后，涂布在光滑表面，在干燥房(露点-50℃)除去溶剂，热压后得到200微米厚固态电解质。
4)将上述得到的正极片、固态电解质、负极片依次通过叠片方式制备固态电池。
实施例14
本实施例的锂离子电池的制备方法包括以下步骤：
1)正极极片的制备
将95g的镍钴锰三元材料(Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2)、3g的导电碳黑、3g聚偏氟乙烯(溶解在100g NMP中)、50gNMP均匀混合后，涂布在铝箔的两个功能表面，经过烘干、辊压、分切后得到正极片；
2)负极片的制备
将85g石墨、3g聚合物1、1g导电炭黑、1g粘结剂聚丁苯橡胶、1g羧甲基纤维素钠、4gLITFSI、5g甲基脲溶解在100g水中，均匀混合后，涂覆于负极集流体铜箔的两个功能表面，经烘干、辊压和模切得到负极片；
3)固态电解质的制备
将5克聚氧化乙烯(分子量100W)、2克LITFSI、100g无水乙腈，均匀混合后，涂布在光滑表面，在干燥房(露点-50℃)除去溶剂，热压后得到200微米厚固态电解质。
4)将上述得到的负极片、固态电解质、正极片依次通过叠片方式制备固态电池。
试验例
1、表1中，实施例的聚合物的数均分子量检测：将聚合物溶于溶剂中，形成均匀液态体系，进行抽滤过有机膜，取样品进入日本岛津GPC-20A凝胶色谱仪进行检测，收集分子量信息；
具体结果见表6。
2、固态电解质离子电导率测试方法为：采用交流阻抗法对固态电解质的离子电导率进行测试，所用仪器为上海辰华仪器有限公司CHI660E型号电化学工作站。在氩气手套箱中，按照正极壳、不锈钢垫片、固态聚合物电解质、不锈钢垫片、弹片、负极壳的顺序组装成扣式电池，交流阻抗测试频率为100mHz～1000KHz，振幅电压为5mV、测试温度为30℃。固态电解质离子电导率电导率计算公式：
ρ＝L/(R·S)
其中，R为固态聚合物电解质的本体阻抗(Ω)；L为固态电解质厚度(cm)；S为扣式电池有效接触面积(cm2)。
实施例13和14的样本相同，组成均为：3g聚合物1、4gLITFSI、5g甲基脲的混合物。
具体结果见表6。
3、150℃炉温测试：采用IEC 62133:2002规定的热滥用试验方法，将充满电的电池在室温下稳定后放入一个自然或循环空气对流的恒温恒湿箱中，试验箱以5℃/min±2℃/min的速率升温至150±2℃左右，恒温30min后，观察电池是否发生热失控。具体结果见表7。
4、25℃力学性能测试：按照国标GB/T 3354-2014对实施例和对比例中的固态电解质进行检测，主要区别是温度保持在25℃。具体结果见表7。
5、150℃力学性能测试：按照国标GB/T 3354-2014对实施例和对比例中的固态电解质进行检测，主要区别是温度保持在150℃。具体结果见表7。
6、锂离子电池电池循环性能测试方法为：将锂离子电池放在蓝电电池充放电测试柜上进行充放电循环测试，测试条件为30℃、0.5C/0.5C充放电，充放电起止电压为3.0-4.55V，记录当容量衰减至首次放电容量的80％时所经历的循环次数。具体结果见表7。
表6
表7
根据表7可知：本发明的固态电解质在满足锂离子高效传输的同时，更具有优异的安全强度，尤其在高温中能够保证正常的工作状态，避免热失控现象的发生。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种固态电解质，其特征在于，所述固态电解质包括聚合物，所述聚合物包括来自于含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物的第一结构单元和来自于多烯烃交联剂的第二结构单元。
2.根据权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物具有式1所示的结构，
其中，R1、R3、R4分别独立地选自H、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的C1～12的烷基、取代或未取代的C1～12的烷氧基、取代或未取代的氨基；R2选自羰基、取代或未取代的(杂)芳基、酯基、取代或未取代的C1～12亚烷基、羧基或者化学键；M1选自H、羰基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羟基、卤素、氨基、硝基、三氟甲基、烃硫基、取代或未取代的(杂)芳基；M2、M3分别独立地选自氢、取代或未取代的C4～60(杂)芳基、取代或未取代的C1～20烷基、取代或未取代的C1～20烷氧基、羰基、取代或未取代含有杂环原子的C2～12环烷基、酰基、羧基、酯基、或者M2、M3键结成环。
3.根据权利要求1或2所述的固态电解质，其特征在于，所述多烯烃交联剂的数均分子量小于2000。
4.根据权利要求1-3任一项所述的固态电解质，其特征在于，所述聚合物的数均分子量为3000-100000，其中，所述第一结构单元在所述聚合物中的质量占比为10-99.5％，所述第二结构单元在所述聚合物中的质量占比为0.5-90％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的固态电解质，其特征在于，所述固态电解质按照质量百分含量包括：聚合物40％～90％、锂盐10％～40％、助剂0％～20％。
6.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物按照包括以下过程的方法制备得到：
使包含第一异氰酸酯类化合物和第一胺类化合物的溶剂体系，或者包含第二异氰酸酯类化合物和第二胺类化合物的溶剂体系反应，得到所述含有取代或未取代的脲基基团的单烯烃化合物；其中，所述第一异氰酸酯类化合物满足式2a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式3a所示的结构，所述第一胺类化合物满足式2b所示的结构，所述第二异氰酸酯类化合物满足式3b所示的结构，式3b中，Mx为M2或者M3，
7.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片以及位于所述正极片和负极片之间的权利要求1-6任一项所述的固态电解质。
8.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括权利要求1-6任一项所述的固态电解质；
所述正极片包括正极活性层，所述正极活性层的内部和/或表面具有所述固态电解质。
9.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括权利要求1-6任一项所述的固态电解质；
所述负极片包括负极基体，所述负极基体的内部和/或表面具有所述固态电解质。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求8所述的正极片，和/或权利要求9所述的负极片。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211231 |
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