[发明专利]一种基于蒽醌的有机聚合物及制备方法和作为锂离子电池正极材料的应用

权利要求书

1.一种基于蒽醌的有机聚合物，其特征是聚合物为聚[降冰片烯2,3-二甲基醇二(蒽醌2-羧酸)酯]；结构式如下：

其中n＝300-500。

2.如权利要求1所述的聚合物，其特征是聚[降冰片烯2,3-二甲基醇二(蒽醌2-羧酸)酯]核磁氢谱表征：¹HNMR(CDCl₃,298K)δ:8.89(d,2H),8.43(dd,2H),8.35(d,2H),8.33-8.31(m,2H),8.28-8.26(m,2H),7.82(m,4H),6.33(s,2H),4.72-4.68(m,2H),4.48-4.43(m,2H),2.94(s,2H),2.25(m,2H),1.70(d,2H),1.54(d,2H)ppm。

3.权利要求1的一种基于蒽醌的有机聚合物制备方法；其特征是包括如下步骤：

(1)单体合成：在惰性气氛下，5-降冰片烯-2,3-二甲醇与2-羧基蒽醌在4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的催化作用下，在良溶剂中下反应；反应完成后，萃取，干燥，过滤，浓缩，柱色谱分离，得到纯单体；其中5-降冰片烯-2,3-二甲醇、2-羧基蒽醌、4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加料量摩尔比为1:2.2-3:0.15-0.3:2.5-4；

(2)聚合物合成：在惰性气氛下，将步骤(1)中的单体溶解于良溶剂中，加入Grubbs第三代催化剂二氯[1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷亚基](亚苄基)双(3-溴吡啶)钌；单体和催化剂的摩尔比为300-500：1；聚合反应用乙烯基乙醚终止；用不良溶剂沉淀、洗涤、过滤、真空干燥，得到聚合物I。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是所述步骤1)中的反应温度为20～35℃，反应时间为5～24h。

5.如权利要求3所述的方法，其特征是所述所用的良溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃；不良溶剂为甲醇或正己烷。

6.如权利要求3所述的方法，其特征是所述步骤1)中萃取过程中，有机相依次用1N稀盐酸、饱和碳酸氢钠、水、饱和食盐水各洗两遍；萃取后有机相用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥。

7.如权利要求3所述的方法，其特征是所述步骤1)中柱色谱分离用的填料是中性氧化铝，使用的淋洗剂是石油醚:乙酸乙酯体积比为10:1。

8.如权利要求3所述的方法，其特征是所述步骤2)中反应温度为20～35℃，反应时间为1～5h。

9.权利要求1的基于蒽醌的有机聚合物作为电极材料的制备方法；其特征是将干燥的聚合物I溶于低沸点溶剂中，搅拌完全溶解后，加入导电剂，超声搅拌至溶剂完全挥发，而后加入粘结剂和高沸点溶剂，研磨混合均匀，将浆液刮涂在铝箔上，真空干燥，轧制成圆形正极片；其中聚合物、导电剂、粘结剂的质量比为45～60:45～30:10。

10.如权利要求9所述的方法，其特征是低沸点溶剂是二氯甲烷或四氢呋喃溶剂，取用量为60-100mg聚合物用5-10mL溶剂溶解；导电剂为石墨烯，厚度:0.55-3.74nm,直径:0.5-3μm,层数<10；粘结剂为PVDF或CMC；所用的高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮或水。