CN113964379A - 基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质及其制备方法 - Google Patents

基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，以1‑乙烯基‑3‑丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺和羟甲基丙烯酰胺、N,N‑二甲基丙烯酰胺为原料，α‑酮戊二酸为引发剂，1，4苯二硼酸为交联剂，通过简单的“一锅法”聚合后，再浸泡在1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐中成功制得了一种高电导率的聚离子液体凝胶。凝胶形成开放式微孔结构，通过浸渍离子液体，使游离的离子不仅可以在凝胶聚合物本体中进行迁移，还能通过凝胶开放式微孔结构中含有的离子液体的液态相进行传输，因此具有较高的离子电导率。

Description

基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚离子液体凝胶领域，尤其涉及一种基于硼酸酯键聚离子液体凝胶电解质及其制备方法。
背景技术
电解质是电化学电源的重要组成部分，在储能器件的电化学性能中起着至关重要的作用。目前广为使用的液态电解质，存在着易泄露，封装要求高等缺点，严重影响了电化学响应器件的实际应用。而聚合物电解质具有柔性高、不易泄露、安全性高等特点。
离子液体是一种室温下为液态的无机盐，是一种完全由阴离子和阳离子组成的物质，具有不挥发、高电导率、无饱和蒸气压、热稳定性优异等特点，在室温下常常呈现出液体状态。聚离子液体凝胶是一种以离子液体为分散介质形成的凝胶，拥有高离子电导率是离子液体凝胶的基本物理特性。作为一种新型准固态电解质，聚离子液体凝胶在化学领域的应用备受关注，不仅弥补了传统液态电解质离子液体外溢的问题，而且其在形状上较高的可塑性满足了人们对特殊材料的需求，根据实际情况制备出特定的形状、尺寸。
基于硼酸酯键水凝胶作为一种三维立体结构的聚合物凝胶，在内部存在大量的多孔结构用来储存电解质或增塑剂。游离的离子不仅可以在聚合物本体中进行迁移，还能通过凝胶多孔结构中的液态相进行传输，因此具有较高的离子电导率。
聚离子液体凝胶电解质通常表现出较差的环境相容性以及较低的离子电导率，为了获得基于离子液体的柔性聚合物电解质，近年来已有人提出交联策略。2014年，王启刚等人公开的中国专利CN105590759A中，将二氧化钛纳米颗粒、氧化锡纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒等半导体和甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺等单体加入到离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，通过紫外光辐照引发单体发生自由基聚合，生成具有三维网络结构的离子液体凝胶电解质，但该专利采用的氧化锡等无机材料有较大的毒性。2018年，M.Taghavikish等人，化学交联了一种多离子液体凝胶电解质(PIL)，离子凝胶使用甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)单体和离子液体(离子液体中的1，4-二(乙烯基咪唑鎓)丁烷二溴化物(DVIMBr))作为聚合溶剂制备而成，在聚合物聚合和交联过程中IL原位截留在凝胶中。但是这种离子凝胶的离子电导率不是很高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于硼酸酯键聚离子液体凝胶固态电解质及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质按照如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体(VBImTFSI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、羟甲基丙烯酰胺(NAM)、交联剂和引发剂加入水中,在室温下混合，用碱性溶液(优选氢氧化钠溶液)调节pH至9-10，所得混合液在模具中于功率为30-100W(优选功率60W)紫外灯下聚合1-2h成型(优选为1-1.5h)，冷冻干燥(优选时间为12h)，取出后于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中浸泡12-36h(优选24h)，得到所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质；
所述的交联剂为1，4苯二硼酸或硼砂(优选1，4苯二硼酸)，所述的引发剂为α-酮戊二酸，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺与羟甲基丙烯酰胺的质量比是1:1.5-3.5:0.25-0.5(优选1:2-3:0.5，最优选1:2:0.5)，所述的交联剂的质量为所述羟甲基丙烯酰胺质量的10-20％(优选15％)，所述的引发剂的质量为所述N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺总质量的0.5～1％(优选0.7％)；所述水的质量为所述的N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和水的总质量的30-70％(优选50％)。
进一步，所述的紫外光波长为365nm。
进一步，所述1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体按如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑溴(VBImBr)溶于去离子水A，加入溶于去离子水B的双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)，于15-25℃(优选20～25℃)下进行离子交换反应10-24h(优选12h)，得到油状物，用去离子水C洗涤所述油状物至不存在溴离子，洗涤后的油状物在75-90℃下真空干燥20-26小时(优选80℃下真空干燥24h)，得所述1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体(VBImTFSI)，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑溴与所述的双三氟甲基磺酰亚胺锂的物质的量比为1:(0.8-1.2)(优选1:1)。去离子水A、B、C只是为了区分不同阶段的去离子水，方便描述，无其他特殊含义。
优选地，所述步骤(1)中洗涤后的油状物，在75-90℃下真空干燥24小时。
进一步，步骤(1)中用去离子水洗涤后溴离子的检测方法为：在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。
进一步，所述去离子水A的体积以1-乙烯基-3-丁基咪唑溴的质量计为(0.45～0.6)g/mL；所述去离子水B的体积以双三氟甲基磺酰亚胺锂的质量计为(0.6～1)g/mL。
本发明还特别推荐所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质按如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、交联剂和引发剂加入水中,在室温下混合，用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，所得混合液在模具中于功率为60W紫外灯下聚合1-1.5h，冷冻干燥12h，取出后于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中浸泡24h，得到所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质；
所述的交联剂为1，4苯二硼酸，所述的引发剂为α-酮戊二酸，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺与羟甲基丙烯酰胺的质量比是1:2:0.5，所述的交联剂的质量为所述羟甲基丙烯酰胺质量的15％，所述的引发剂的质量为所述N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺总质量的0.7％；所述水的质量为所述的N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和水的总质量的50％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：以1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(VBImTFSI)和羟甲基丙烯酰胺(NAM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为原料，α-酮戊二酸为引发剂，1，4苯二硼酸为交联剂，通过简单的“一锅法”聚合后，再浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中成功制得了一种高电导率的聚离子液体凝胶。该凝胶网络的主体由VBImTFSI、DMA和NAM共聚构成，所形成的化学交联网络非常稳定，并通过冷冻干燥，去除聚合过程的水分，凝胶形成开放式微孔结构，通过浸渍离子液体，使游离的离子不仅可以在凝胶聚合物本体中进行迁移，还能通过凝胶开放式微孔结构中含有的离子液体的液态相进行传输，因此具有较高的离子电导率。此外，NAM侧链上的羟基还可以与VBImTFSI阴离子上的硫酰基形成分子间氢键，这不仅进一步提高了凝胶的力学性能，还限制了阴离子的运动从而使得其他离子的电导率大大提高。因此，我们相信这种具有优异导电性能，且制备简单的新型聚离子液体凝胶在固态电解质领域具有巨大的潜在应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例中所使用的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(CAS号：174501-65-6)购自默尼化工科技(上海)有限公司，试剂级，纯度99％％。
实施例1
0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.17g，30％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.1，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片。然后进行冷冻干燥12h,再进行性能测试，电解质片阻抗太大，离子电导率忽略不计。
实施例2
取12.03g VBImBr溶于20mL去离子水，另取13.45g LiTFSI溶于15mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体11.45g。取0.2gVBImTFSI离子液体加入0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.17g，30％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.4，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片。然后进行冷冻干燥12h,再进行性能测试，离子电导率为2.7×10-5S/cm。
实施例3
取12.53g VBImBr溶于20mL去离子水，另取12.15g LiTFSI溶于15mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体11.57g。取0.4gVBImTFSI离子液体加入0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.17g，30％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.6，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片。然后进行冷冻干燥12h,再进行性能测试，离子电导率为2.3×10-5S/cm。
实施例4
将15.43g VBImBr溶于30mL去离子水中，另取16.23g LiTFSI溶于25mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃下搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体15.02g。取0.2g VBImTFSI离子液体加入0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.17g，30％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.7，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片,进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。进行性能测试，离子电导率为3.1×10-4S/cm。
实施例5
取11.23g VBImBr溶于20mL去离子水，另取12.75g LiTFSI溶于15mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体10.75g。取0.2gVBImTFSI离子液体加入0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.4g，50％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.4，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片。然后进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。再进行性能测试，离子电导率为5.7×10-4S/cm。
实施例6
取13.12g VBImBr溶于20mL去离子水，另取13.25g LiTFSI溶于15mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体12.05g。取0.2g VBImTFSI离子液体加入0.3g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.004gα-酮戊二酸的水溶液(水0.93g，70％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.3，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯箱中照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片。然后进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。再进行性能测试，离子电导率为5.2×10-4S/cm。
实施例7
将17.23g VBImBr溶于25mL去离子水，另取20.65g LiTFSI溶于25mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度20℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在80℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体16.87g。取0.2g VBImTFSI离子液体加入0.4g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.005gα-酮戊二酸的水溶液(水0.5g，50％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.2，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯下照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片,。进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。进行性能测试，离子电导率为6.7×10-2S/cm。
实施例8
将11.44g VBImBr溶于20mL去离子水，另取10.37g LiTFSI溶于15mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度15℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在75℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体9.57g。取0.2gVBImTFSI离子液体加入0.5g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.006gα-酮戊二酸的水溶液(水0.6g，50％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.4，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯下照射1.5h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片,进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。进行性能测试，离子电导率为5.2×10-2S/cm。
实施例9
将12.01g VBImBr溶于25mL去离子水，另取13.47g LiTFSI溶于25mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度25℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在90℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体11.66g。取0.2gVBImTFSI离子液体加入0.6g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.007gα-酮戊二酸的水溶液(水0.7g，50％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.5，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯下照射1.5h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片,进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。进行性能测试，离子电导率为3.8×10-2S/cm。
实施例10
将15.24g VBImBr溶于30mL去离子水，另取19.52g LiTFSI溶于25mL去离子水中得到LiTFSI溶液，将VBImBr溶液缓慢滴加到LiTFSI溶液中，在温度25℃搅拌12h得到油状物。用去离子水洗涤该油状物，直至水相中无溴离子，可用硝酸银进行检测，在水相中加入硝酸银若无溴化银沉淀，则水相中无溴离子。洗涤后的油状物在90℃下真空干燥24h得到VBImTFSI离子液体15.08g。取0.2gVBImTFSI离子液体加入0.7g DMA、0.1g NAM、0.015g 1，4苯二硼酸和0.008gα-酮戊二酸的水溶液(水0.8g，50％水含量)中搅拌均匀后滴加NaOH溶液调节PH值到9.6，将混合溶液转移至1mm薄片模具中，放到紫外灯下照射1h，打开模具得到厚度1mm的凝胶电解质片,进行冷冻干燥12h,然后浸泡在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中24小时。进行性能测试，离子电导率为7.9×10-3S/cm。
如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

Claims (10)

1.一种基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质按照如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、交联剂和引发剂加入水中,在室温下混合，用碱性溶液调节pH至9-10，所得混合液在模具中于功率为30-100W紫外灯下聚合1-2h成型，冷冻干燥，取出后于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中浸泡12-36h，得到所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质；
所述的交联剂为1，4苯二硼酸或硼砂，所述的引发剂为α-酮戊二酸，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺与羟甲基丙烯酰胺的质量比是1:1.5-3.5:0.25-0.5，所述的交联剂的质量为所述羟甲基丙烯酰胺质量的10-20％，所述的引发剂的质量为所述N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺总质量的0.5～1％；所述水的质量为所述的N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和水的总质量的30-70％。
2.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺与羟甲基丙烯酰胺的质量比是1:2:0.5。
3.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述的交联剂为1，4苯二硼酸。
4.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述的交联剂的质量为所述羟甲基丙烯酰胺质量的15％。
5.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述的引发剂的质量为所述N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺总质量的0.7％。
6.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述水的质量为所述的N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和水的总质量的50％。
7.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述聚合的时间为1-1.5h。
8.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于所述1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体按如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑溴溶于去离子水A，加入溶于去离子水B的双三氟甲基磺酰亚胺锂，于15-25℃下进行离子交换反应10-24h，得到油状物，用去离子水C洗涤所述油状物至不存在溴离子，洗涤后的油状物在75-90℃下真空干燥20-26小时，得所述1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑溴与所述的双三氟甲基磺酰亚胺锂的物质的量比为1:(0.8-1.2)。
9.如权利要求8所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于：所述去离子水A的体积以1-乙烯基-3-丁基咪唑溴的质量计为(0.45～0.6)g/mL；所述去离子水B的体积以双三氟甲基磺酰亚胺锂的质量计为(0.6～1)g/mL。
10.如权利要求1所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质，其特征在于所述的基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质按如下方法制备：
将1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、交联剂和引发剂加入水中,在室温下混合，用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，所得混合液在模具中于功率为60W紫外灯下聚合1-1.5h，冷冻干燥12h，取出后于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中浸泡24h，得到所述基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质；
所述的交联剂为1，4苯二硼酸，所述的引发剂为α-酮戊二酸，所述的1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子液体、N,N-二甲基丙烯酰胺与羟甲基丙烯酰胺的质量比是1:2:0.5，所述的交联剂的质量为所述羟甲基丙烯酰胺质量的15％，所述的引发剂的质量为所述N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺总质量的0.7％；所述水的质量为所述的N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和水的总质量的50％。
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