一种壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用、黑磷基电极片及其应用技术

本发明专利技术提供了一种壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用、黑磷基电极片及其应用，涉及电极材料技术领域。本发明专利技术提供的壳聚糖水凝胶包括壳聚糖和通过C‑N键接枝在所述壳聚糖上的邻苯二酚官能团。接枝邻苯二酚官能团后的壳聚糖在水中溶解度大幅提升，呈凝胶状态。邻苯二酚基团使得壳聚糖水凝胶有很好地抗湿黏附能力，使得磷负极在电解液中可以很好地保持结构，进而使得黑磷基电极片可以实现大电流密度下稳定的长循环寿命及较高的容量保持率。此外，壳聚糖水凝胶与磷碳复合材料的黏附能力优异，并且含丰富的极性官能团可以吸附副反应产生的可溶性多磷化物，锚定大量的活性物质，抑制副反应造成的活性物质损失，显著地提升了容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用、黑磷基电极片及其应用。

技术介绍

1、新能源是支撑现代社会发展必不可缺的一部分，而随着对能源的需求与日俱增，人们追求开发出更高能量密度、环境友好、价格低廉、制备简便的电池材料，自1991年日本索尼公司开发首个商业化碳负极电池以来，商业化负极材料种类未发生明显改变。但其理论比容量为372mah/g，实际比容量仅为300～330mah/g，同时石墨电极存在首次不可逆损失大，倍率放电性能差等问题，因此远远不能满足实际需求，尤其是电动汽车对电池高容量的要求。

2、黑磷材料作为新兴的二维材料，具有优异的电/离子电导以及高的理论容量(在储锂/钠/钾时理论容量均为2596mah/g)，其类似石墨的层状结构，更有利离子穿梭，是一种很有前途的锂离子电池负极材料。但是黑磷基负极材料在充放电过程中结构稳定性差，充放电过程中相变导致的材料超高的体积膨胀(300％)会引起活性物质的粉碎脱落，严重影响循环稳定性，同时生成可溶性的磷化物，其“穿梭效应”会导致活性物质的损失、电极腐蚀等一系列问题，极大地影响电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种壳聚糖水凝胶，其特征在于，包括壳聚糖和通过C-N键接枝在所述壳聚糖上的邻苯二酚官能团。

2.权利要求1所述壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液中壳聚糖与3,4二羟基苯甲醛溶液中3,4二羟基苯甲醛的质量比为(0.5～2):1。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述席夫碱反应的时间为0.5～3小时。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述亚胺键还原所用还原剂为硼氢化钠。

6.权利要求1所述壳聚糖水凝胶或权利要求2～5任一...

【技术特征摘要】

1.一种壳聚糖水凝胶，其特征在于，包括壳聚糖和通过c-n键接枝在所述壳聚糖上的邻苯二酚官能团。

2.权利要求1所述壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液中壳聚糖与3,4二羟基苯甲醛溶液中3,4二羟基苯甲醛的质量比为(0.5～2):1。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述席夫碱反应的时间为0.5～3小时。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述亚胺键还原所用还原剂为硼氢化钠。

6.权利要求1所述壳聚糖水凝胶或权利要求2～5任一项所述制备方法制备得到的壳聚糖水凝胶作为粘结剂在制备电极片中的应用。

7.一种黑磷基电极片，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马衍伟，刘柯炜，王凯，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：