[發(fā)明專利]一類芳香雜環(huán)酮類化合物的鋰離子二次電池正極材料及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310543181.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103531810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃維;解令海;趙劍鋒;殷成蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/60
• 分類號(hào): H01M4/60;H01M10/058
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一類芳香雜環(huán)酮類化合物的鋰離子二次電池正極材料，其特征在于：該材料是以芳香雜環(huán)結(jié)構(gòu)的羰基苯、羰基苯醌為電化學(xué)氧化還原反應(yīng)位點(diǎn)的酮類化合物，包括芳香雜環(huán)酮和芳香雜環(huán)酮醌衍生物，其結(jié)構(gòu)通式如通式I所示：

通式I

式中：

X為無(wú)或單鍵或羰基或CR₁R₂，X具體為如下結(jié)構(gòu)：

其中，R₁、R₂為0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或?yàn)?至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基取代的雙鍵或苯環(huán)或萘環(huán)或噻吩或呋喃基團(tuán)，R₁、R₂相同或不同；

A為氮或氧或硫或SO₂；

n₁、n₂為1或者2-5000的混合；n₁、n₂相同或不同；

Ar₁為無(wú)或雙鍵或苯環(huán)或苯醌環(huán)或異苯醌環(huán)或萘環(huán)或萘醌環(huán)結(jié)構(gòu)，Ar₁具體為如下結(jié)構(gòu)：

Ar₂為雙鍵或苯環(huán)或者萘環(huán)，Ar₂具體為如下結(jié)構(gòu)：

Ar₃為雙鍵或苯環(huán)或者萘環(huán)：

其中R為0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類芳香雜環(huán)酮類化合物的鋰離子二次電池正極材料，其特征在于當(dāng)X為無(wú)時(shí)，化合物材料I具體為如下分子材料結(jié)構(gòu)通式I-1：

式中：

A為氮、氧、硫、SO₂；

n₁、n₂為1或者2-5000的混合；n₁、n₂相同或不同；

Ar₁為雙鍵或苯環(huán)或苯醌環(huán)或異苯醌環(huán)或萘環(huán)或萘醌環(huán)結(jié)構(gòu)，Ar₂、Ar₃為0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基取代的雙鍵或芳環(huán)基團(tuán)，Ar₂、Ar₃相同或者不同；

當(dāng)A為氧或硫或SO₂時(shí)，Ar₂為無(wú)；當(dāng)A為氮時(shí)，Ar₂為氫或具有0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或?yàn)?至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基取代的芳環(huán)基團(tuán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類芳香雜環(huán)酮類化合物的鋰離子二次電池正極材料，其特征在于當(dāng)X為單鍵或羰基或CR₁R₂時(shí)，化合物材料I可具體為如下分子材料結(jié)構(gòu)通式I-2：

式中：

X為單鍵或羰基或CR₁R₂；CR₁R₂，R₁、R₂為0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或?yàn)?至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基取代的雙鍵或苯基或者萘基，R₁、R₂相同或不同；

A為氮；

n₁、n₂為1或者2-5000的混合；n₁、n₂相同或不同；

Ar₁為雙鍵或苯環(huán)或苯醌環(huán)或異苯醌環(huán)或萘環(huán)或萘醌環(huán)結(jié)構(gòu)，Ar₂、Ar₃為0至40個(gè)碳原子的烷基或烯基或炔基或鹵素或氰基或硝基取代的雙鍵或苯基或者萘基，Ar₂、Ar₃相同或者不同。

4.一種如權(quán)利要求1所述一類芳香雜環(huán)酮類化合物的鋰離子二次電池正極材料的應(yīng)用方法，其特征在于化合物材料I無(wú)定形態(tài)、棒狀、球狀、片狀、針狀的微米級(jí)顆粒、納米級(jí)顆粒、微納晶顆粒材料作為正極材料的應(yīng)用。