一种基于蒽醌的有机聚合物及制备方法和作为锂离子电池正极材料的应用技术

本发明专利技术涉及一种基于蒽醌的有机聚合物及制备方法和作为锂离子电池正极材料的应用。聚合物为聚[降冰片烯2,3‑二甲基醇二(蒽醌2‑羧酸)酯]；由5‑降冰片烯‑2,3‑二甲醇与2‑羧基蒽醌在4‑二甲氨基吡啶和1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐的催化作用下，得到纯单体；单体溶解于良溶剂中，加入催化剂聚合反应用乙烯基乙醚终止；得到聚合物；合成简便，原料廉价易得。该聚合物电极应用于锂电池的正极材料，在较高的倍率(1C)下，循环450圈后，容量保持率高达96％，稳定性大为提升；在5C的电流密度下，比容量可达145mAh/g，表现出优良的倍率性能。

Organic polymer based on Anthraquinone and its preparation method and application as cathode material for lithium ion batteries

The invention relates to an organic polymer based on anthraquinone, a preparation method and an application as a cathode material for lithium ion batteries. Polymers are catalyzed by poly [norbornene 2,3 dimethyl alcohol bis (anthraquinone 2 carboxylic acid ester]; monomers are dissolved in monomers, monomers are dissolved in good solvents, monomers are dissolved in good solvents, monomers are added in good solvents, monomers are added in good solvents, and monomers are added in good solvents, monomers are dissolved in good solvents, and monomers are added in good solvents, polyvinyl vinyl vinyl vinyl ethylene reaction with good solvents, 2,3 dimethyldimethyl alcohol dimethylaminpyridine and 2-carboxycarbocarboxyanthanthraquinone in 4 dimethylpyridine The termination of ether; the acquisition of ether. Polymer; easy to synthesize, cheap and easy to obtain raw materials. The polymer electrode is used as cathode material of lithium battery. At a high rate (1C), after 450 cycles, the capacity retention rate reaches 96%, and the stability is greatly improved. At the current density of 5C, the specific capacity can reach 145 mAh/g, which shows excellent rate performance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蒽醌的有机聚合物及制备方法和作为锂离子电池正极材料的应用
本专利技术属于锂离子电池有机电极材料
，特别涉及一种基于蒽醌的有机聚合物及制备方法和作为锂离子电池正极材料的应用。
技术介绍
锂离子电池作为一种当前能量密度最高的能量存储器件，已经广泛应用于社会生活的方方面面，尤其是在便携类电子产品方面的应用。锂离子电池目前所用的正极材料是金属氧化物或磷化物等，例如LiCoO2、LiFePO4以及镍钴锰三元材料等。随着电动汽车以及智能电网等的高速发展，寻求高能量密度且廉价的大规模储能系统是满足市场需求的必经之路。贵金属化合物作为正极材料在锂电池的大规模使用过程中，存在着成本高，对环境压力大且比容量难以进一步提高的缺点。有机电极材料由于由含量丰富的C、H、O、N、S等元素组成，具有成本低廉、合成条件温和、结构丰富且可调、弃置后对环境影响小等优点，成为当前学术界和产业界的研究热点，有望可以替代当前的无机电极材料，尤其是成为下一代有机电池的正极材料。然而，有机电极材料，尤其是小分子电极材料，一般而言，存在循环稳定性差的缺点，这是由于相比于金属化合物中强离子键作用，有机小分子间较弱的分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蒽醌的有机聚合物，其特征是聚合物为聚[降冰片烯2,3‑二甲基醇二(蒽醌2‑羧酸)酯]；结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于蒽醌的有机聚合物，其特征是聚合物为聚[降冰片烯2,3-二甲基醇二(蒽醌2-羧酸)酯]；结构式如下：其中n＝300-500。2.如权利要求1所述的聚合物，其特征是聚[降冰片烯2,3-二甲基醇二(蒽醌2-羧酸)酯]核磁氢谱表征：1HNMR(CDCl3,298K)δ:8.89(d,2H),8.43(dd,2H),8.35(d,2H),8.33-8.31(m,2H),8.28-8.26(m,2H),7.82(m,4H),6.33(s,2H),4.72-4.68(m,2H),4.48-4.43(m,2H),2.94(s,2H),2.25(m,2H),1.70(d,2H),1.54(d,2H)ppm。3.权利要求1的一种基于蒽醌的有机聚合物制备方法；其特征是包括如下步骤：(1)单体合成：在惰性气氛下，5-降冰片烯-2,3-二甲醇与2-羧基蒽醌在4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的催化作用下，在良溶剂中下反应；反应完成后，萃取，干燥，过滤，浓缩，柱色谱分离，得到纯单体；其中5-降冰片烯-2,3-二甲醇、2-羧基蒽醌、4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加料量摩尔比为1:2.2-3:0.15-0.3:2.5-4；(2)聚合物合成：在惰性气氛下，将步骤(1)中的单体溶解于良溶剂中，加入Grubbs第三代催化剂二氯[1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷亚基](亚苄基)双(3-溴吡啶)钌；单体和催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继兴，许运华，孙鹏飞，石叶青，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12