[发明专利]一种用于锂离子电池的柱醌正极材料及其应用

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的柱醌正极材料，其特征在于：为以对苯醌单元的羰基为电化学氧化还原反应位点，由5-7个对苯醌单元在其对位通过亚甲基连接而成的环状化合物柱[n]醌，其结构通式如通式1所示：

通式1

通式1中n=5,6,7。

2.一种如权利要求1所述用于锂离子电池的柱醌正极材料的应用，其特征在于：用于制备准固态锂离子电池，方法如下：

1）将活性物质、导电剂和粘结剂在有机溶剂中，研磨成浆状后涂覆在集流体上，然后在空气中干燥制成电极，干燥温度为323-403K，压强为100Pa～-1Mpa；

2）以该电极为正极，金属锂为对电极和参比电极，两电极以聚（甲基丙烯酸酯）-聚乙二醇（PMA/PEG）凝胶聚合物电解质隔开，在氩气或干燥空气中组装成准固态锂离子电池。

3.根据权利要求2所述用于锂离子电池的柱醌正极材料的应用，其特征在于：所述活性物质为由5-7个对苯醌单元组成的柱醌化合物；导电剂为导电石墨、导电炭黑、碳纳米管和石墨烯中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氨酯和缩甲基纤维素钠中的一种或两种以上任意比例的混合物；活性物质、导电剂和粘结剂的质量份额为30-90：10-70：10-40；有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮，有机溶剂与活性物质的质量比为1-20：1；所述集流体为泡沫镍、铝网/片或不锈钢网/片。

4.根据权利要求2所述用于锂离子电池的柱醌正极材料的应用，其特征在于所述聚（甲基丙烯酸酯）-聚乙二醇（PMA/PEG）凝胶聚合物电解质由聚合物基质和电解液组成，聚合物基质为聚（甲基丙烯酸酯）和聚乙二醇组成的复合聚合物，聚（甲基丙烯酸酯）与聚乙二醇的质量比为1-6:0.001-4；电解液为锂盐溶解于有机溶剂制备的溶液，锂盐在有机溶剂中的浓度为0.5-1.5mol/L，其中锂盐为高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、双氟磺酞亚胺锂和三氟甲基磺酸锂的一种或两种以上任意比例的混合物，有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丁酯及其同分异构体、环丁砜、γ-丁内酯、二甲氧基乙烷、1,3-二噁烷、丙炔酸、四氢呋喃和二甲基亚砜中的一种或两种以上任意比例的混合物；聚合物基质与电解液的质量比为1:0.1-50。