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(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CN109638252A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811534442.9(22)申请日2018.12.14(71)申请人中南民族大学地址430074湖北省武汉市洪山区民族大道182号(72)发明人杨应奎何承恩崔逊沙宗枫(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人俞琳娟(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/60(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称超支化聚合物电极活性材料及其制备方法(57)摘要本发明提供超支化聚合物电极活性材料及制备方法,该超支化聚合物电极活性材料为纯超支化聚合物材料或超支化聚合物/碳复合材料,并且超支化聚合物/碳复合材料为纯超支化聚合物与碳纳米材料复合而成。制备方法包括:将多元异氰酸酯、材料I、溶剂相混合进行反应得到作为电极活性材料的纯超支化聚合物材料;或者将多元异氰酸酯、材料I、碳纳米材料、溶剂相混合进行反应得到作为电极活性材料的超支化聚合物/碳复合材料,其中,材料I为多元胺、多元醇、多元醇胺中的任意一种。本发明制备出具有良好电化学性能的超支化聚合物及其复合材料,使传统低附加值的超支化聚合物能够用作锂、钠等金属离子电池的电极活性材料,有效降低能源电极材料成本。CN109638252ACN109638252A权利要求书1/2页1.超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:所述超支化聚合物电极活性材料为纯超支化聚合物材料或超支化聚合物/碳复合材料,所述超支化聚合物/碳复合材料为所述纯超支化聚合物与碳纳米材料复合而成。2.根据权利要求1所述的超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:其中,所述纯超支化聚合物材料为超支化聚脲、超支化聚氨酯和超支化聚(脲-氨酯)中的至少一种。3.根据权利要求2所述的超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:其中,所述超支化聚脲由多元异氰酸酯与多元胺反应得到;所述超支化聚氨酯由多元异氰酸酯与多元醇反应得到;所述超支化聚(脲-氨酯)由多元异氰酸酯与多元醇胺反应得到。4.根据权利要求3所述的超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:其中,所述多元异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯,氢化苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4',4”三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯、甲基三苯基甲烷四异氰酸酯中的任意一种,所述多元胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、对苯二胺、联苯二胺、三聚氰胺、双(六亚甲基)三胺、三乙烯四胺、N-(2-胺基乙基)-1,3-丙二胺中的至少一种,所述多元醇为乙二醇、1,4-丁二醇、丙二醇、新戊二醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、三羟甲基乙烷、季戊四醇、双季戊四醇、植物油多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、硅氧烷多元醇、聚醚二醇、聚碳酸酯二醇中的至少一种,所述多元醇胺为二乙醇胺、乙醇胺、三羟甲基氨基甲烷、双(2-羟甲基)氨基-三(羟甲基)甲烷、氨丁三醇、2-氨基-2乙基-1,3-丙二醇、二异丙醇胺中的至少一种。5.根据权利要求1所述的超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:其中,所述碳纳米材料为石墨烯、膨胀石墨、乙炔黑、碳纳米管、活性炭、碳纤维、碳气凝胶中的至少一种。6.根据权利要求1所述的超支化聚合物电极活性材料,其特征在于:其中,所述超支化聚合物/碳复合电极材料中,所述碳纳米材料的质量百分比为1~30%。7.超支化聚合物电极活性材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将多元异氰酸酯、材料I、溶剂相混合进行反应得到作为电极活性材料的纯超支化聚合物材料;或者将多元异氰酸酯、材料I、碳纳米材料、溶剂相混合进行反应得到作为电极活性材料的超支化聚合物/碳复合材料,其中,所述材料I为多元胺、多元醇、多元醇胺中的任意一种。8.根据权利要求7所述的超支化聚合物电极活性材料的制备方法,其特征在于:其中,所述纯超支化聚合物材料的制备方法具体为:将多元异氰酸酯加入到溶剂中超声5~30min以分散均匀,然后缓慢加入材料I,在磁力搅拌下于-10~30℃下反应1~12h;接着升温至50~120℃,继续反应6~48h;整个反应在惰性气氛中进行;反应完毕后将反应物2CN109638252A权利要求书2/2页沉淀、抽滤、洗涤后干燥,所述超支化聚合物/碳复合材料的制备方法具体为:将碳纳米材料置于强氧化性酸中,在30~100℃下处理4~24h