含氮六元杂环桥接紫精衍生物及其制备方法和作为液流电池阳极活性电解质的应用技术

本发明专利技术属于新能源材料技术领域，具体涉及一类含氮六元杂环桥接紫精衍生物及其制备方法和作为液流电池阳极活性电解质的应用。本发明专利技术通过缩合反应将两个吡啶单元与含氮六元杂环桥联，得到桥联二吡啶中间体，进而引入水溶性季铵盐基团，得到氮杂桥接紫精衍生物。该有机材料可用作液流电池阳极活性电解质，能够更加有效地离域环上自由的π电子，从而拉近紫精第一电子和第二电子氧化还原反应的电位，进而降低阳极紫精的工作电位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料，具体涉及一类含氮六元杂环桥接紫精衍生物及其制备方法和作为液流电池阳极活性电解质的应用。

技术介绍

1、水系有机液流电池将水溶性的有机分子作为活性电解质进行储能。有机结构具有高度的可调性，可通过不同的化学合成方法定制活性材料的性质。基于这些优点，水系有机液流电池被认为是最有前景的低成本、安全、可大规模的电化学能量存储系统之一。

2、活性电解质作为液流电池里最为关键的材料，它的理化性质和电池性能息息相关。紫精及其衍生物作为最常用的阳极活性电解质材料之一，一直倍受研究者和工业界的关注。尽管紫精材料通常具有较高的溶解度，但由于其涉及第二电子的氧化还原反应通常是不可逆的，导致其储存比容量不高。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一类用于水系有机液流电池阳极的新型含氮六元杂环桥接紫精衍生物，其通过在两个电活性的吡啶结构单元中插入共轭性的氮杂六元环，提升分子整体的电子云密度，增强还原态的化学稳定性，并降低还原电位，从而提升电池的工作电压。

2、为了实现上述目标，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含氮六元杂环桥接紫精衍生物，其特征在于，所述紫精衍生物的化学结构式如下式所示：

2.根据权利要求1所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物，其特征在于，所述紫精衍生物的化学结构式如下式所示：

3.一种根据权利要求1所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下:

4.根据权利要求3所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二溴代含氮六元杂环化合物、4-吡啶硼酸频哪醇酯、磷酸三钾和四(三苯基膦)钯的摩尔比为9:18:90:1～9:9:45:1，N,N'-二甲基甲酰胺与1,4-二恶烷的体积比为1:1...

【技术特征摘要】

1.一种含氮六元杂环桥接紫精衍生物，其特征在于，所述紫精衍生物的化学结构式如下式所示：

2.根据权利要求1所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物，其特征在于，所述紫精衍生物的化学结构式如下式所示：

3.一种根据权利要求1所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下:

4.根据权利要求3所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二溴代含氮六元杂环化合物、4-吡啶硼酸频哪醇酯、磷酸三钾和四(三苯基膦)钯的摩尔比为9:18:90:1～9:9:45:1，n,n'-二甲基甲酰胺与1,4-二恶烷的体积比为1:1。

5.根据权利要求3所述的含氮六元杂环桥接紫精衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二溴代含氮六元杂环化合物为2,5-二溴嘧啶、3,6-二溴哒嗪、2,5-二溴吡嗪或3,6-二溴-1,2,4,5-四嗪。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹剑瑜，王钱伟，秦梦娜，许娟，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：