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一种富亲锂单元的非牺牲型聚合物及其制备方法与应用技术

技术编号:42107620 阅读:17 留言:0更新日期:2024-07-25 00:31
本发明专利技术公开了一种富亲锂单元的非牺牲型聚合物及其制备方法与应用。所述聚合物由带有氨基的亲锂化合物与带有醛基且具有烷氧基长链的小分子,两者按照摩尔比1:2混合,超声分散在溶剂中,然后在酸催化剂的作用下进行聚合反应所得。所述聚合物添加剂具有高密度亲锂位点,可以很好地溶解在商业电解液中。本发明专利技术制备得到聚合物具有超高亲锂特性,锂离子优先吸附在聚合物添加剂,在电场作用下共同沉积到锂金属表面,极大地降低了金属锂的形核过电势以实现锂均匀沉积/剥离,从而有效抑制了锂枝晶的形成,最终使得锂金属电池具有长循环性能和优异倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,具体地说,涉及一种富亲锂单元的非牺牲型聚合物及其制备方法与应用


技术介绍

1、锂金属电池有望实现高能量密度,被视为下一代高能电池技术的主要候选者。然而,锂金属电池中非均匀的锂沉积/剥离会导致锂枝晶的生长,巨大的体积变化会持续消耗电解液,造成电池性能不可逆地衰减。有鉴于此,使用电解液添加剂被认为是稳定锂金属界面的可行、有效的方法。然而,常见的电解液添加剂比如冠醚、硝酸锂等,大多是牺牲型添加剂,通常在电解液中占比1~10%(质量或体积百分比)以维持其消耗。而过量的添加剂含量会增加电解液的粘度,不利于li离子迁移。因此,探索一种微量且高效的非牺牲电解液添加剂来调节可逆地锂沉积/剥离并实现长循环稳定性能是极具意义的策略。

2、与有机小分子相比,聚合物材料具有独特的结构和良好的电化学稳定性。将亲锂官能团编码到聚合物中,可以提供一个理想的平台来利用亲锂电化学以实现稳健的锂金属负极。然而,聚合物通常以固体粉末的形式存在,且很难溶于商业酯类或者醚类电解液,极大地限制了它们在电解液方面的实际应用。因此,开发新型可溶性聚合物材料作为可逆li沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富亲锂单元的非牺牲型聚合物,其结构式如式(Ⅰ)所示:

2.一种如权利要求1所述富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征包括如下步骤:取带有氨基的亲锂化合物与带有醛基且具有烷氧基长链的小分子,两者按照摩尔比1:2混合,超声分散在溶剂中,然后在酸催化剂的作用下进行聚合反应所得。

3.如权利要求2所述的富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征在于所述带有氨基的亲锂化合物的结构式如式(Ⅱ)所示:

4.如权利要求2所述的富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征在于所述带有醛基且具有烷氧基长链的小分子的结构式如式(Ⅲ)所示:

5.如...

【技术特征摘要】

1.一种富亲锂单元的非牺牲型聚合物,其结构式如式(ⅰ)所示:

2.一种如权利要求1所述富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征包括如下步骤:取带有氨基的亲锂化合物与带有醛基且具有烷氧基长链的小分子,两者按照摩尔比1:2混合,超声分散在溶剂中,然后在酸催化剂的作用下进行聚合反应所得。

3.如权利要求2所述的富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征在于所述带有氨基的亲锂化合物的结构式如式(ⅱ)所示:

4.如权利要求2所述的富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征在于所述带有醛基且具有烷氧基长链的小分子的结构式如式(ⅲ)所示:

5.如权利要求2所述的富亲锂单元的非牺牲型聚合物的制备方法,其特征在于所述溶剂为芳香族溶剂和醇类溶剂的混合物,其体积比应为...

【专利技术属性】
技术研发人员:余丁山刘聪张洋
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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