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一类蒽醌-亚氨聚合物及其合成方法与应用技术

技术编号:42394832 阅读:25 留言:0更新日期:2024-08-16 16:18
本发明专利技术公开了一类蒽醌‑亚氨聚合物及其合成方法与应用,属于有机高分子化合物、电极、二次电池等技术领域。本合成方法以二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌,或仅以氨基羟基蒽醌为单体,在一定温度下通过单体分子的氨基与羟基的缩聚反应形成蒽醌‑亚氨聚合物。该方法具有原料选择广泛、操作简便、绿色环保、易于规模化生产以及灵活性高的优势。合成所得的蒽醌‑亚氨聚合物含有大量醌基和芳亚氨基,且共轭性和分子量较高,因而具备优异的电化学氧化还原反应可逆性和不溶性;用于锂、钠、钾二次电池正极中,具有比容量高、放电电位高、能量密度高、循环稳定性好的优点,能够显著提升电池的综合性能,具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机高分子化合物、电极、二次电池等,尤其涉及一类蒽醌-亚氨聚合物及其合成方法与应用


技术介绍

1、由于正负极理论比容量和金属(钴、镍、锂)资源的限制,目前的商品化锂离子电池技术难以满足人们对二次电池在能量密度、成本、资源可持续性等方面越来越高的要求。因此,开发不受资源限制的高比能正极材料和电池体系对于电动汽车和储能电站等领域的长远发展具有十分重要的意义。

2、在此背景下,不依赖过渡金属的有机电极材料(主要由c、h、o、n、s等元素组成)正受到越来越多的关注。有机电极材料结构众多,根据活性基团的氧化还原反应机理可分为嵌阳离子的n型(如羰基类、吡嗪类、二硫键类)和嵌阴离子的p型(如芳胺类)。某些材料的分子结构中同时含有n型和p型基团,也称为双极型材料。相比无机电极材料,有机电极材料具有更强的结构可设计性和性质可调控性,在可逆比容量、氧化还原电位、循环稳定性等电化学性能方面仍有巨大的开发潜力。此外,由于氧化还原反应几乎不受阴阳离子种类的限制,有机电极材料在多种二次电池体系中都具有广阔的应用前景。例如,同种有机正极材料可以与锂、钠、钾等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种蒽醌-亚氨聚合物的合成方法,其特征在于:以二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌为单体,或仅以氨基羟基蒽醌为单体,在一定温度下通过单体分子的氨基与羟基的缩聚反应形成蒽醌-亚氨聚合物;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述单体为二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌时,二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌的摩尔比为5:1~1:5。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述缩聚反应的温度为100~500℃,反应时间为1min~120h。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述缩聚反应完成后,通过溶剂洗涤反应产物以除去低分子量杂质。...

【技术特征摘要】

1.一种蒽醌-亚氨聚合物的合成方法,其特征在于:以二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌为单体,或仅以氨基羟基蒽醌为单体,在一定温度下通过单体分子的氨基与羟基的缩聚反应形成蒽醌-亚氨聚合物;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述单体为二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌时,二氨基蒽醌与二羟基蒽醌或二羟基苯醌的摩尔比为5:1~1:5。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述缩聚反应的温度为100~500℃,反应时间为1min~120h。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述缩聚反应完成后,通过溶剂洗涤反应产物以除去低分子量杂质。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、四氢呋喃、正己烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、苯、甲苯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜中的至少一种。

6.一类蒽醌-亚氨聚合物,其特征在于:采用如权利要求1~5任一项所述的方法合成。

【专利技术属性】
技术研发人员:宋智平虞婷婷甘小塘王睿
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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