[發明專利]一種含有羧酸鋰基團的COFs固體電解質及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210099342.8
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114421007A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 郭洪;趙根福;孫勇疆;安琪
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

1.一種含有羧酸鋰基團的COFs固體電解質的制備方法，包括以下步驟：

將含醛基單體、含氨基有機羧酸單體、酸催化劑和有機溶劑混合，進行胺醛縮合反應，得到含羧基產物；

將所述含羧基產物與鋰鹽溶液混合，進行離子交換，得到含有羧酸鋰基團的COFs固體電解質。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含醛基單體包括均三苯甲醛或三醛基間苯三酚；所述含氨基有機羧酸單體包括2,5-二氨基苯甲酸或4,4'-二氨基-1,1'-聯苯-3,3'-二羧酸。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，當所述含醛基單體為均三苯甲醛時，所述含氨基有機羧酸單體為2,5二氨基苯甲酸；當所述含醛基單體為三醛基間苯三酚時，所述含氨基有機羧酸單體為2,5二氨基苯甲酸或4,4'-二氨基-1,1'-聯苯-3,3'-二羧酸。

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述含醛基單體與含氨基有機羧酸單體的摩爾比為1:1.5。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酸催化劑包括醋酸，所述醋酸的濃度為0.1～20mol/L；所述酸催化劑與含醛基單體的摩爾比為8:1。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述胺醛縮合反應的溫度為100～150℃，時間為70～78h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋰鹽溶液中鋰鹽包括碳酸鋰、氫氧化鋰或碳酸氫鋰；所述含羧基產物與鋰鹽的摩爾比為1:100。

8.根據權利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，所述離子交換的時間為2d。

9.權利要求1～8任一項所述制備方法制備得到的含有羧酸鋰基團的COFs固體電解質，包括COFs材料和鍵合于所述COFs材料上的羧酸鋰基團。

10.權利要求9所述含有羧酸鋰基團的COFs固體電解質在鋰離子電池中的應用。