一种超支化聚合物及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114230789A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111601268.7(22)申请日2021.12.24(71)申请人重庆硕盈峰新能源科技有限公司地址400023重庆市江北区北滨一路629号、630号、庙溪嘴141号2栋B5楼1-6室(72)发明人胡超闫兴陆仕荣徐静静蔡松明(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217代理人王典彪(51)Int.Cl.C08G73/08(2006.01)H01M4/60(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书2页说明书10页附图2页(54)发明名称一种超支化聚合物及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及电极活性物质技术领域，具体涉及一种超支化聚合物及其制备方法和应用。一种超支化聚合物，其由连接单体和活性基团单体通过点击化学反应合成；所述连接单体含有至少两个乙炔基或者至少两个叠氮基，所述活性基团单体含有至少两个叠氮基或者至少两个乙炔基。本技术方案采用高效的点击化学反应，克服了二维(三维)聚合物活性电极材料容易产生缺陷的技术问题，进一步提升了由其制备的锂电池的理论容量和实际容量/理论容量的百分比。本方案的材料具有更完整的共轭结构，有利于促进电荷在平面内的高效传输，提高氧化还原反应的有效性和可逆性，提高材料机械性能，从而有效提高相应锂离子电池的性能，具有广阔的应用前景。CN114230789ACN114230789A权利要求书1/2页1.一种超支化聚合物，其特征在于：其由连接单体和活性基团单体通过点击化学反应合成；所述连接单体含有至少两个乙炔基或者至少两个叠氮基，所述活性基团单体含有至少两个叠氮基或者至少两个乙炔基。2.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物，其特征在于：所述连接单体的通式如式(A)或式(B)或式(C)所示；其中，R1代表任意的直链烃、非芳香环或芳香环。3.根据权利要求2所述的一种超支化聚合物，其特征在于：所述连接单体的结构式如式(3)或式(3‑1)或式(3‑2)或式(3‑3)或式(3‑4)所示；其中，m为1‑10的整数。4.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物，其特征在于：所述活性基团单体的结构式如式(D)所示。5.根据权利要求4所述的一种超支化聚合物，其特征在于：其通式如式(E)或式(F)或式(G)所示；其中，A代表如式(H)所示的活性基团，R1代表任意的直链烃、非芳香环或芳香环；n为10‑300的整数。2CN114230789A权利要求书2/2页6.根据权利要求1‑5中任一项所述的一种超支化聚合物的制备方法，其特征在于：连接单体和活性基团单体在抗坏血酸钠/硫酸铜体系中进行点击化学反应，获得所述超支化聚合物。7.根据权利要求6所述的一种超支化聚合物的制备方法，其特征在于：将连接单体和活性基团单体加入到乙醇的水溶液中，在搅拌条件下加入抗坏血酸钠溶液，然后再加入五水合硫酸铜，进行点击化学反应；再经过乙醇沉淀和真空干燥之后获得所述超支化聚合物；连接单体的乙炔基或叠氮基的数量和活性基团单体的叠氮基或乙炔基的数量之比为0.8‑1.2。8.根据权利要求7所述的一种超支化聚合物的制备方法，其特征在于：所述连接单体的合成方法为：含有R1基团的卤化物与2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇进行取代反应，然后通过碱解获得如式(A)或式(B)或式(C)所示的连接单体。9.根据权利要求1‑5中任一项所述的一种超支化聚合物作为电极材料中的应用。10.根据权利要求1‑5中任一项所述的一种超支化聚合物在制备锂电池中的应用。3CN114230789A说明书1/10页一种超支化聚合物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及电极活性物质技术领域，具体涉及一种超支化聚合物及其制备方法和应用。背景技术[0002]锂离子电池具有能量密度高，充放电特性优异等优势，使其逐渐成为当今社会最广泛使用的电池类型之一。随着各类新应用场景的不断涌现，对传统电池技术提出了新的挑战，例如智能标签和可穿戴设备等应用场景就需要轻薄化且具有一定柔性的锂电池。新型应用场景对锂离子电池技术提出了新的需求，需要锂电池具有柔韧性，且不含有毒有害金属，可快速充电，并具有出色的循环寿命，以及可通过高效低成本的技术进行加工(如印刷及卷对卷工艺等)。对锂离子电池的电极材料而言，传统锂离子电池的正极材料，通常含有钴和镍等有毒有害金属元素，并且钴和镍的开采提炼具有高耗能性，制约了锂离子电池在新型应用场景中应用潜力。[0003]现阶段，正在利用有机电极活性材料代替传统电极材料，以满足新的应用场景的要求。常用的锂离子电池的有机电极活性材料通常为聚合物电极活性材料，具有柔性且可通过薄膜生产工艺进行低成本生产加工，并且其在电