CN117691178A - 单离子复合物固态电解质及其制备与应用、锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单离子复合物固态电解质及其制备与应用、锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域，所述单离子复合物固态电解质的制备方法包括以下步骤：将单体碳酸乙烯亚乙酯和式(I)所示的化合物在引发剂的作用下通过聚合反应得到聚合产物；将聚合产物与聚合物基质、锂盐溶解到有机溶剂中，得到复合物固态电解质溶液；向复合物固态电解质溶液中加入锂源进行锂化处理，去除有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质。本发明制备的单离子复合物固态电解质具有高的离子电导率和锂离子迁移数，适用于加工制成高性能的锂离子电池电解质膜。
Description
技术领域：
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种单离子复合物固态电解质及其制备与应用、锂离子电池。
背景技术：
由于锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、长寿命等优点，目前广泛应用于动力汽车和储能领域。传统的锂离子电池主要采用有机电解液，电解液具有易泄露、易挥发和易燃的缺点。当受到外力撞击时，电解液会发生泄漏甚至发生爆炸。并且，液态电解液无法阻碍锂的枝晶生长，锂枝晶逐渐长大穿过隔膜造成正负极短路，从而造成一系列的安全问题。固态电解质具有更高的能量密度、更好的安全性能而备受关注，成为了锂离子电池研究的重要方向。
固态电解质根据其组成可以分为氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质。氧化物固态电解质的离子电导率较高，但是很脆，其与正负极接触为点接触，从而导致较大的界面阻抗，锂离子迁移受阻，限制其应用场景。硫化物固态电解质的离子电导率最高，已经超过液态电解质的水平，但是在空气中会产生有毒的硫化氢，因此成本高、生产条件严苛。聚合物固态电解质的柔性较好，可以与正负极紧密接触，在环境中较稳定，可加工性能好，可制备大尺寸电池，但是室温离子电导率较低，电化学窗口较窄，力学性能较差，限制了其应用前景。
另外，常规的聚合物固态电解质力学性能较差，很难凭借自身力学性能阻止锂枝晶的生长，随着充放电的进行，阴离子的积累，诱导锂枝晶生长。单离子电解质中由于负离子被固定住，只有锂离子的移动，因此大幅度提高有效电导率，抑制锂枝晶生长。与液态双离子电解质相比，由于负离子的移动速度远远大于锂离子的移动速度，而固态电解质中由于只有单离子(锂离子)移动，因此单离子电解质的离子电导率往往比常规的双离子电解质低一到两个数量级。
CN112952191A公开了一种高性能的单离子聚合物固态电解质的制备及其应用，具体公开了磺酸亚胺型聚合物型单离子固态电解质，但是该单离子固态电解质采用价格较为昂贵的磺酸亚胺型单体，不利于进一步的商业化生产。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种单离子复合物固态电解质的制备方法，通过该制备方法得到的单离子复合物固态电解质具有高的离子电导率和锂离子迁移数，适用于加工制成高性能的锂离子电池电解质膜。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
本发明的第一个目的是提供一种单离子复合物固态电解质的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将单体碳酸乙烯亚乙酯和式(I)所示的化合物在引发剂的作用下通过聚合反应得到聚合产物；
S2、将步骤S1得到的聚合产物与聚合物基质、锂盐溶解到有机溶剂中，得到复合物固态电解质溶液；
S3、向步骤S2得到的复合物固态电解质溶液中加入锂源进行锂化处理，去除有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质；
其中，R1选自氢、烷基、烯基中的一种；R2为烷基。
本发明的第二个目的是提供一种通过前述的制备方法得到的单离子复合物固态电解质。
本发明的第三个目的是提供前述的单离子复合物固态电解质在锂离子电池中的应用。
本发明的第四个目的是提供一种锂离子电池，包括正极、负极和固态电解质，所述固态电解质为前述的单离子复合物固态电解质。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用碳酸乙烯亚乙酯吸电子和位阻较大的特点，针对其均聚较难的特点，引入含酰胺基团的磺酸(式I所示的化合物)，该物质不仅可以作为碳酸乙烯亚乙酯聚合反应的桥梁，制备分子量较大的固态聚合物电解质；还能够为后续锂化处理提供磺酸基。
2、将碳酸乙烯亚乙酯作为锂离子传输的单体被加成到聚合物中，其独特的环状醚和酮的结构可以有效溶解锂盐并定向传输锂离子，从而使聚合物具有较高的离子电导率。
3、相较于含酰胺基团的磺酸先锂化再与碳酸乙烯亚乙酯聚合来说，本发明先聚合再锂化而制备得到的固态电解质的离子电导率高近三倍；
4、与磺酸亚胺型单体相比，本发明中原料来源广泛、价格便宜，适合产业化应用。
附图说明：
图1为纯PVDF(左图)和实施例1制备的单离子复合物固态电解质(右图)的SEM图；
图2为实施例1制备的单离子复合物固态电解质的XRD图；
图3为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质组装电池的示意图；
图4为实施例1制备的聚合产物的红外谱图；
图5为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质组装而成的锂/SPE/锂对称电池的EIS图(上图)及计时电流法曲线(下图)；
图6为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质组装而成的不锈钢/SPE/不锈钢对称电池的EIS图；
图7为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质组装而成的不锈钢/SPE/Li半电池的LSV图；
图8为采用实施例1、对比例6～8制备的单离子复合物固态电解质组装而成的不锈钢/SPE/不锈钢对称电池的交流阻抗谱图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
本发明提供了一种单离子复合物固态电解质的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将单体碳酸乙烯亚乙酯和式(I)所示的化合物在引发剂的作用下通过聚合反应得到聚合产物；
S2、将步骤S1得到的聚合产物与聚合物基质、锂盐溶解到有机溶剂中，得到复合物固态电解质溶液；
S3、向步骤S2得到的复合物固态电解质溶液中加入锂源进行锂化处理，去除有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质；
其中，R1选自氢、烷基、烯基中的一种；R2为烷基。
本发明中，式(I)中，R1选自氢、C1-C12烷基、C1-C12烯基中的一种；优选为氢、C1-C6烷基和C1-C6烯基中的一种；例如可以是氢、乙烯基、丙烯基、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种。
优选地，R2选自C1-C12烷基，所述C1-C12烷基可以是直链烷基，也可以是含有支链结构的烷基；进一步地，优选为C1～C6烷基；更优选为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基中的一种。
示例性地，式I)所示的化合物为以下简写为AMPS。
在进一步的技术方案中，所述碳酸乙烯亚乙酯与含酰胺基团的磺酸(式(I)所示的化合物)的质量比为(2.5～10):1。
在进一步的技术方案中，所述聚合反应的反应温度为45～90℃，反应时间为8～16h。反应的时间过短，导致聚合反应不够充分，聚合得到的产物为液态或液态，也即不能得到固态的电解质；反应的时间过长，会导致产物的聚合程度加深，分子的运动愈发困难，运输锂离子的能力也不断降低，从而导致离子电导率降低。此外，聚合物电解质运输锂离子的速率比运输阴离子的速率慢，随着聚合物分子量的增加，锂离子的运输能力和阴离子的运输能力的差距进一步加大，从而锂离子迁移数逐渐降低。
在进一步的技术方案中，由于碳酸乙烯亚乙酯为吸电子单体，且空间位阻大，因此聚合较为困难，通过添加引发剂能够制备得到分子量较高的固态聚合产物，优选条件下，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰等油溶性引发剂中的一种或几种。
在进一步的技术方案中，所述引发剂的用量为单体总质量的1％以上。引发剂用量过低时，得到的聚合产物是聚合物和齐聚物混合物，由于齐聚物的分子量较低，导致其离子电导率较高；当引发剂的用量高于1％时，随着引发剂用量的增加，产物的离子电导率和阻抗逐渐增加，这是因为提高了引发剂的用量导致聚合物的聚合程度不断加深，分子的运动愈发困难，运输锂离子的能力也不断降低，从而离子电导率逐渐降低且阻抗逐渐增加。
由本发明步骤S1得到的聚合产物直接锂化制得的固态电解质脆性很高，在电池组装时容易被压碎，从而导致正负极短路。通过添加具有骨架作用聚合物基体能够形成柔软的固态电解质隔膜，从而方便电池组装，优选条件下，所述聚合物基质选自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或几种，但不限于此。
在进一步的技术方案中，步骤S2中，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF4、LiTFSI、LiFSI中的一种或几种，但不限于此。锂盐作为聚(碳酸乙烯亚乙酯)(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)的助溶剂，在有机溶剂中的溶解温度为60～80℃。
在进一步的技术方案中，在步骤S2中，步骤S1得到的聚合产物与聚合物基质、锂盐的质量比为(1～5):(1～5):1。
本申请对所述有机溶剂的种类没有特殊的要求，只要能够溶解步骤S1得到的聚合产物、聚合物基质和锂盐即可，示例性地，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙腈中的一种或几种，但不限于此。
在进一步的技术方案中，所述锂源为氢氧化锂；所述锂源与式(I)所示化合物的的摩尔比为1:1。
本发明提供了一种通过前述的制备方法得到的单离子复合物固态电解质。
本发明还提供了前述的单离子复合物固态电解质在锂离子电池中的应用。
本发明还提供一种锂离子电池，包括正极、负极和固态电解质，所述固态电解质为前述的单离子复合物固态电解质。
本发明中，所述锂离子电池的正极和负极的种类可以为所属领域技术人员所熟知，本申请在此不再赘述。
以下实施例及对比例中制备的固态电解质的性能测试：
图3为单离子复合物固态电解质组装电池的示意图，根据实际需求改变正负极种类，即可得到不同类型的电池。
锂电池的组装：
在手套箱内将固态电解质与两个不锈钢片组装成不锈钢/SPE/不锈钢对称电池，在25℃下对电池进行电化学阻抗谱测试，得到SPE的本体阻抗，并代入公式(1)计算固态电解质的离子电导率。
σ＝L/RS 公式(1)
其中，σ为离子电导率，L为固态电解质的厚度，R为本体阻抗，S为固态电解质的面积。
在手套箱内，将固态电解质与两个锂金属片组装成锂/SPE/锂对称电池，在25℃下对电池进行直流极化和交流阻抗的综合测试带入公式(2)来确定固态电解质的锂离子迁移数。
其中，tLi+为锂离子迁移数，Iss为稳态电流，I0为初始电流，ΔV为极化电压，Rss为稳态界面阻抗，R0为初始界面阻抗。
在手套箱内，以锂金属片为负极，不锈钢垫片为正极，SPE为插入其中，组装得到不锈钢/SPE/Li型半电池，在25℃下对电池进行线性扫描伏安测试，对电池以0.5mVs-1的扫描速度在2～6V范围内测试固态电解质的电化学窗口。
以下实施例中的VEC为碳酸乙烯亚乙酯，AMPS为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；PVDF为聚偏二氟乙烯；AIBN为偶氮二异丁腈。
实施例1
S1、将单体VEC和AMPS按照质量比5:1的比例加入到二甲基亚砜中，再加入单体总质量1％的AIBN，在70℃下反应8h，反应结束后置于80℃真空干燥箱中，挥发掉多余的有机试剂，得到聚合产物。
S2、将上述聚合产物、PVDF、LiClO4按照质量比3:3:2的比例溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，加热至70℃搅拌溶解，得到复合物固态电解质溶液。
S3、向上述复合物固态电解质溶液中加入与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1的氢氧化锂，室温搅拌6h进行锂化处理，经超声去除其中的空气，倒入聚四氟乙烯板，置于80℃真空干燥箱中，挥发多余的有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质(SPE)。
图1为纯PVDF(左图)和实施例1制备的单离子复合物固态电解质(右图)的SEM图。从图1可以看出，纯PVDF是一种多孔洞的结构，而聚合产物可以很好地填充进PVDF的孔洞中，形成完整的离子通道，从而实现连贯的离子导电通路。
图2为实施例1制备的单离子复合物固态电解质(SPE)的XRD图谱，如图2所示。产物的XRD图中没有出现锂盐尖锐的特征峰，说明实施例1制备的单离子复合物固态电解质对锂盐溶解能力好。
图4为实施例1制备的聚合产物的红外谱图。从图4可以看出，红外谱图中同时含有碳酸乙烯亚乙酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂的红外官能团，由此证明聚合产物的成功制备。
图5为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质膜组装而成的锂/SPE/锂对称电池的EIS图及计时电流法曲线，计算出锂离子迁移数为0.676，比双离子电解质的0.2～0.4高很多，证明单离子电解质的成功制备。
图6为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质膜组装而成的不锈钢/SPE/不锈钢对称电池的EIS图，在25℃下本体阻抗为216Ω。
图7为采用实施例1制备的单离子复合物固态电解质组装而成的不锈钢/SPE/Li型半电池的LSV图，可以看到电化学窗口为4V，并且可以在相当的时间内耐5V电压。
实施例2～4和对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，改变了步骤S1中的聚合反应时间，具体见表1。
实施例1～4和对比例1中制备的聚合产物的形态如表1所示。
采用实施例1～4和对比例1制备的单离子复合物固态电解质组装的电池的离子电导率、离子迁移数、锂离子迁移数和阻抗的测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出：
当反应时间为4h时，由于聚合不完善，分子量较低，制备的聚合产物为液态，不符合聚合物固态电解质的范畴。当反应时间为8～20h时，制备的聚合产物为固态，符合聚合物固态电解质的范畴。
随着反应时间的增加，离子电导率呈现逐渐降低的趋势。这主要是由于随着反应时间的增加，聚合物的聚合程度不断加深，分子的运动愈发困难，运输锂离子的能力也不断降低，从而离子电导率逐渐降低。聚合物电解质运输锂离子的速率比运输阴离子的速率慢，随着聚合物分子量的增加，锂离子的运输能力和阴离子的运输能力的差距进一步加大，从而锂离子迁移数逐渐降低。
对于聚合物而言，电导率分为离子电导率和电子电导率，良好的聚合物固态电解质要求离子电导率越高越好，而电子电导率越低越好，离子迁移数就表现了离子电导率所占的比例，一般要求0.9以上。而实施例1～4制备得到的固态电解质的离子迁移数为0.98～0.99，说明其具备良好的离子电导率，满足锂离子电池固态电解质的要求。但对比例1制备得到的固态电解质的阻抗过高，影响锂离子的传输，因此反应时间需控制在8～16h。
实施例5～6和对比例2～3
按照实施例1的方法，不同的是，改变了步骤S1中引发剂的用量，具体见表2。
实施例5～6和对比例2～3中制备的聚合产物的形态如表2所示。
采用实施例5～6和对比例2～3制备的单离子复合物固态电解质组装的电池的离子电导率、离子迁移数、锂离子迁移数和阻抗的测试结果如表2所示。
表2
从表2可以看出：
当引发剂的用量低于1％时，聚合产物的形态为液态，这可能是因为由于引发剂含量较低时，得到的产物是聚合物和齐聚物共存的形式，由于齐聚物的分子量较低，导致其离子电导率较高。
当引发剂的用量高于1％时，随着引发剂用量的增加，产物的离子电导率和阻抗逐渐增加，这是因为提高了引发剂的用量导致聚合物的聚合程度不断加深，分子的运动愈发困难，运输锂离子的能力也不断降低，从而离子电导率逐渐降低且阻抗逐渐增加。
实施例7～8和对比例4～5
按照实施例1的方法，不同的是，改变了步骤S1中VEC和AMPS的质量比，具体见表3。
采用实施例7～8和对比例4～5制备的单离子复合物固态电解质组装的电池的离子电导率、离子迁移数、锂离子迁移数和阻抗的测试结果如表3所示。
表3
从表3可以看出：
随着VEC和AMPS质量比的降低，阻抗呈现先降低后升高的趋势、离子电导率呈现出先增加后降低的趋势，这主要是由于AMPS具有酰胺基和磺酸基，可以促进离子电导率的增加，降低阻抗，但是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂本身没有离子电导的能力，所以当2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂含量达到一定值时反而会阻止离子传输，从而离子电导率降低，阻抗增加。
锂离子迁移数随着AMPS用量增大而逐渐增加，这是由于AMPS和氢氧化锂反应后形成单离子源，因此2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂的含量越高，单离子源越多，锂离子迁移数越高。
因此，VEC与AMPS的质量比控制在(5～10):1较为合适。
对比例6
本对比例先对AMPS进行锂化处理，然后再与VEC进行聚合反应。
S1、将AMPS与氢氧化锂按照摩尔比1:1的比例加入到二甲基亚砜中，搅拌6h进行锂化处理。
S2、将VEC按照VEC与AMPS质量比5:1的比例加入步骤S1得到的溶液中，再加入单体总质量1％的AIBN，在70℃下反应8h，反应结束后置于80℃真空干燥箱中，挥发掉多余的有机试剂，得到聚合产物。
S3、将步骤S2得到的聚合产物、PVDF、LiClO4按照质量比3:3:2的比例溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，加热至70℃搅拌溶解，得到复合物固态电解质溶液；然后经超声去除其中的空气，倒入聚四氟乙烯板，置于80℃真空干燥箱中，挥发多余的有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质。
对比例7
按照实施例1的方法，不同的是：采用碳酸亚乙烯酯代替碳酸乙烯亚乙酯，具体步骤如下：
S1、将单体碳酸亚乙烯酯和AMPS按照质量比5:1的比例加入到二甲基亚砜中，再加入单体总质量1％的AIBN，在70℃下反应8h，反应结束后置于80℃真空干燥箱中，挥发掉多余的有机试剂，得到聚合产物。
S2、将步骤S1得到的聚合产物、PVDF、LiClO4按照质量比3:3:2的比例溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，加热至70℃搅拌溶解，得到复合物固态电解质溶液。
S3、向步骤S2得到的复合物固态电解质溶液中加入与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1的氢氧化锂，室温搅拌6h进行锂化处理，经超声去除其中的空气，倒入聚四氟乙烯板，置于80℃真空干燥箱中，挥发多余的有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质。
对比例8
按照实施例1的方法，不同的是：聚碳酸乙烯亚乙酯与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂物理混合，具体步骤如下：
S1、将单体VEC与占其质量1％的AIBN搅拌至溶解，在70℃下反应8h，反应结束后置于80℃真空干燥箱中烘干，得到聚碳酸乙烯亚乙酯。
S2、将单体AMPS与占其质量1％的AIBN溶于二甲亚砜中，在70℃下反应8h，再加入与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1的氢氧化锂，室温搅拌6h进行锂化处理，置于80℃真空干燥箱中烘干，得到聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂。
S3、将步骤S1得到的聚碳酸乙烯亚乙酯、步骤S2得到的聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂、PVDF、LiClO4按照质量比2.5:0.5:3:2溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，加热至70℃搅拌溶解，得到复合物固态电解质溶液；然后经超声去除其中的空气，倒入聚四氟乙烯板，置于80℃真空干燥箱中，挥发多余的有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质。
采用对比例6～8制备的单离子复合物固态电解质组装的电池的离子电导率、离子迁移数、锂离子迁移数和阻抗的测试结果如表4所示。
表4
从表4可以看出：
与实施例1相比，对比例6中先对VEC和AMPS进行锂化处理，然后再进行聚合反应，得到的产物的离子电导率和阻抗均显著下降。
对比例7的离子电导率和阻抗均明显差于实施例1，说明采用碳酸亚乙烯酯代替碳酸乙烯亚乙酯得到的固态电解质是不满足使用要求的。
对比例8中得到的产物为液态，因此其离子电导率和阻抗与实施例1相当，但是不能够作为固态电解质使用。
综上所述，只有先由VEC与AMPS通过聚合反应形成聚合产物再锂化才能制备得到高离子电导率和锂离子迁移数的固态电解质。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种单离子复合物固态电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将单体碳酸乙烯亚乙酯和式(I)所示的化合物在引发剂的作用下通过聚合反应得到聚合产物；
S2、将步骤S1得到的聚合产物与聚合物基质、锂盐溶解到有机溶剂中，得到复合物固态电解质溶液；
S3、向步骤S2得到的复合物固态电解质溶液中加入锂源进行锂化处理，去除有机溶剂，得到单离子复合物固态电解质；
其中，R1选自氢、烷基、烯基中的一种；R2为烷基。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碳酸乙烯亚乙酯与式(I)所示的化合物的质量比为(2.5～10):1；
优选地，所述聚合反应的反应温度为45～90℃，反应时间为8～16h；
优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰中的一种或几种；
优选地，所述引发剂的用量为单体总质量的1％以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物基质选自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种；
优选地，所述锂盐选自LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF4、LiTFSI、LiFSI中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述聚合产物与聚合物基质、锂盐的质量比为(1～5):(1～5):1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙腈中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述锂源与式(I)所示的化合物的摩尔比为1:1。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的制备方法，其特征在于：R1选自氢、C1-C12烷基、C1-C12烯基中的一种；优选为氢、C1-C6烷基、C1-C6烯基中的一种；
优选地，R2选自C1-C12烷基，优选为C1～C6烷基；更优选为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基中的一种。
8.通过权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的单离子复合物固态电解质。
9.权利要求8所述的单离子复合物固态电解质在锂离子电池中的应用。
10.一种锂离子电池，包括正极、负极和固态电解质，其特征在于：所述固态电解质为权利要求7所述的单离子复合物固态电解质。
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