本申请涉及电池，特别是涉及一种凝胶聚合物电解质及其制备方法、锂金属电池以及电子产品。
背景技术：
1、锂金属电池由于其高能量密度、长循环寿命、充电速度快、放电功率高、自放电率小、记忆效应小等优点早已已被广泛应用到动力集成（新能源汽车），消费电子（手机、笔记本、可穿戴设备），储能领域（5g基站、智能电网），深入到生活的方方面面。锂金属电池面临着诸多挑战，主要包括以下几个方面：① 锂枝晶的生长：在充放电过程中，锂金属负极易发生锂枝晶的生长，这不仅影响电池的循环稳定性和寿命，而且可能穿透隔膜引发短路，带来严重的安全风险。② 电解液与锂金属负极的界面不稳定性：传统液态电解液与锂金属界面的反应活性较高，容易形成不稳定的固体电解质界面（sei），从而影响电池的性能和安全性。③ 电解液的分解和副反应：与液态锂金属电池类似，电解液在充放电过程中容易分解，与电极界面发生副反应，导致产气、鼓包等问题。
2、为了解决上述问题，凝胶聚合物电解质被大量研究，然而传统凝胶聚合物电解质还存在聚合物链段的运动速度较慢，导致电解质的离子电导率较低，需要进一步优化凝胶电解质的成分和结构，以改善其与锂金属负极的界面稳定性和浸润性的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种具有良好电导率以及稳定性的凝胶聚合物电解质及其制备方法、锂金属电池以及电子产品。
2、本申请提供一种凝胶聚合物电解质，包括质量比为（0.1~0.5） : （0.5~0.9）:（0.2~0.4）的聚合物、脂肪族二腈类溶剂以及锂盐；
3、其中，所述脂肪族二腈类溶剂的分子量为20~200；
4、所述聚合物的分子量为50000~300000；
5、所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯以及聚甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。
6、在其中一个实施例中，所述脂肪族二腈类溶剂包括丁二腈、戊二腈、乙腈以及己二腈中的一种或多种。
7、在其中一个实施例中，所述锂盐包括lipf6、libf4、liclo4、liasf6、lisbf6、licf3so3、lin(so2cf3)2（litfsi）、lin(so2c2f5)2(libeti)、lic(so2cf3)3、lin(so2f)2(lifap)、lipo2f2、libob、lidfob、lidfop、lifsi以及lipfsi中的一种或多种。
8、在其中一个实施例中，所述凝胶聚合物电解质还包括添加剂、引发剂以及交联剂；其中所述聚合物、所述脂肪族二腈类溶剂、所述锂盐、所述添加剂、所述引发剂以及所述交联剂的质量比为（0.1:0.5:0.2:0.02:0.004:0.03）~ （0.5:0.9:0.4:0.04:0.006:0.05）。
9、在其中一个实施例中，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯以及丙烯磺酸内酯中的一种或多种。
10、在其中一个实施例中，所述引发剂包括自由基引发剂。
11、在其中一个实施例中，所述交联剂包括聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及聚醚丙烯酸酯中一种或多种。
12、本申请还提供一种如上述的凝胶聚合物电解质的制备方法，包括以下步骤：
13、提供单体、脂肪族二腈类溶剂以及锂盐，所述单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种；
14、以质量比（0.1~0.5） : （0.5~0.9）: （0.2~0.4）的混合所述单体、所述脂肪族二腈类溶剂以及所述锂盐，所述单体经聚合形成聚合物，固化，制备凝胶聚合物电解质。
15、进一步地，本申请还提供一种锂金属电池，含有隔膜、正极极片、负极极片和上述的凝胶聚合物电解质，所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间，所述正极极片、所述负极极片和所述隔膜置于所述凝胶聚合物电解质中。
16、更进一步地，本申请还提供一种电子产品，其供电装置为上述的锂金属电池。
17、本申请提供的凝胶聚合物电解质，利用特定分子量和种类的聚合物通过分子相互作用捕获分子量为20~200的脂肪族二腈类溶剂分子并改善溶剂化结构，因此防止了锂金属与脂肪族二腈类溶剂间的副反应。与此同时，该聚合物能够捕获阴离子，从而提高锂离子迁移数，有效地减缓了负极和正极之间浓度梯度，降低了浓差极化现象，不仅提高了锂离子电导率，还进一步提高了稳定性。具有上述凝胶聚合物电解质的电池具有良好的电化学性能以及安全性。
1.一种凝胶聚合物电解质，其特征在于，包括质量比为（0.1~0.5） : （0.5~0.9）: （0.2~0.4）的聚合物、脂肪族二腈类溶剂以及锂盐；
2.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述脂肪族二腈类溶剂包括丁二腈、戊二腈、乙腈以及己二腈中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐包括lipf6、libf4、liclo4、liasf6、lisbf6、licf3so3、lin(so2cf3)2、lin(so2c2f5)2、lic(so2cf3)3、lin(so2f)2、lipo2f2、libob、lidfob、lidfop、lifsi以及lipfsi中的一种或多种。
4.如权利要求1~3任一项所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质还包括添加剂、引发剂以及交联剂；其中所述聚合物、所述脂肪族二腈类溶剂、所述锂盐、所述添加剂、所述引发剂以及所述交联剂的质量比为（0.1:0.5:0.2:0.02:0.004: 0.03） ~（0.5:0.9:0.4:0.04:0.006:0.05）。
5.如权利要求4所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、三(三甲基硅烷)磷酸酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯以及丙烯磺酸内酯中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述引发剂包括自由基引发剂。
7.如权利要求4所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述交联剂包括聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及聚醚丙烯酸酯中一种或多种。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种锂金属电池，其特征在于，含有隔膜、正极极片、负极极片和如权利要求1~7任一项所述的凝胶聚合物电解质，所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间，所述正极极片、所述负极极片和所述隔膜置于所述凝胶聚合物电解质中。
10.一种电子产品，其特征在于，其供电装置为权利要求9所述的锂金属电池。
