[發明專利]聚酰亞胺結構的有機席夫堿聚合物鋰離子電池負極材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010016057.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111205460B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 關紹巍;王俊;姚洪巖
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08G73/12
• 分類號: C08G73/12;C08G73/02;H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.聚酰亞胺結構的有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料在鋰離子電池負極方面的應用，該聚酰亞胺結構的有機席夫堿聚合物由如下步驟制備得到：

（1）在氮氣氛圍下，將3~8 g萘-1，4，5，8-四甲酸二酐均勻分散在200~300 mL無水乙醇溶液中，并在機械攪拌下加熱回流；然后緩慢滴加5~10 mL水合肼溶液，繼續加熱回流1.5~3.0 h，然后冷卻到室溫；

（2）將步驟（1）得到的混合物過濾，真空干燥8~15 h后得到黃褐色固體，即N,N’-二氨基-1，4，5，8-萘四羧基二酰亞胺單體；

（3）在氮氣氛圍下，通過機械攪拌將7.5~15 mmol步驟（2）得到的N,N’-二氨基-1，4，5，8-萘四羧基二酰亞胺單體在30~60 mL 的NMP溶劑中加熱至溶解，然后滴加對苯二甲醛，在180~220 ℃條件下繼續攪拌10~14 h，過濾得到棕黃色固體；N,N’-二氨基-1，4，5，8-萘四羧基二酰亞胺單體與對苯二甲醛的摩爾比為1：1；

（4）將步驟（3）得到的棕黃色固體置于索式提取器中分別用乙醇、丙酮、四氫呋喃抽提20~30 h，真空干燥5~10 h后得到聚酰亞胺結構有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料。

2.如權利要求1所述的聚酰亞胺結構的有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料在鋰離子電池負極方面的應用，其特征在于：步驟（1）中水合肼溶液的體積分數為50%~80%。

3.如權利要求1所述的聚酰亞胺結構的有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料在鋰離子電池負極方面的應用，其步驟如下：

（a）將有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料與乙炔黑、海藻酸鈉在研缽中混合均勻，然后加入去離子水作為溶劑和分散劑，繼續攪拌0.5~1h混合成均勻粘稠狀漿料；有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料、乙炔黑與海藻酸鈉的質量和按100%計算，有機席夫堿聚合物鋰離子負極材料的質量百分數為40~80 %，海藻酸鈉的質量百分數為10%，其余為乙炔黑；

（b）將步驟（a）得到的漿料用刮刀均勻涂布于銅箔上，在80~100 ℃下真空干燥12~20 h得到聚合物鋰離子電池負極極片；

（c）將步驟（b）得到的鋰離子電池負極極片裁成直徑10~12 mm的圓形極片，并以直徑16~18 mm的鋰片作為對電極，在充滿氬氣的手套箱中組裝成CR2032型紐扣電池；氧氣濃度不高于1ppm，水蒸氣濃度不高于0.5ppm，電解液是將六氟磷酸鋰溶解在碳酸乙烯酯與碳酸二甲酯中，碳酸乙烯酯與碳酸二甲酯的體積比1：1，六氟磷酸鋰的濃度為1mol/L。