專利名稱：一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
能源與人類社會(huì)的生存和發(fā)展休戚相關(guān)。進(jìn)入二十世紀(jì)以來(lái)，人類社會(huì)已經(jīng)步入了一個(gè)全新的飛速發(fā)展的時(shí)代，世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在發(fā)生著口新月異的變化。同時(shí)世界能源消耗的總趨勢(shì)與社會(huì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)保持正增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到
2020年能源消耗將增加50%~100%。但長(zhǎng)期以來(lái)作為全球能源結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的化石燃料(煤、石油和天然氣等)儲(chǔ)量有限，并且化石燃料燃燒對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，甚至危及人類的生存。因此，太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、地?zé)岷秃Ｑ竽艿雀鞣N新能源因有可能解決上述資源與環(huán)境問(wèn)題而備受關(guān)注，有望在世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色。而化學(xué)電源作為化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存裝置能夠在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
同時(shí)，隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活環(huán)境也有了更高的要求，電動(dòng)汽車由于具有"零排放"的特點(diǎn)，成為未來(lái)汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向，但同時(shí)也對(duì)電池提出了更高的要求更高的容量、更小的尺寸、更輕的重量和更長(zhǎng)的使用壽命等。傳統(tǒng)的二次電池，如鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等難以達(dá)到這些要求。然而，自從1990年日本Sony公司率先將鋰離子電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，鋰離子電池以其高的質(zhì)量和體積比容量、高輸出電壓、低自放電率、寬使用溫度范圍、可快速充放電和無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)成為便攜式電子設(shè)備以及環(huán)保電動(dòng)汽車的理想電源。隨著便攜式電子設(shè)備的進(jìn)--步普及和電動(dòng)汽車的開發(fā)，未來(lái)鋰離子電池將占有更廣闊的市場(chǎng)并獲得更大的市場(chǎng)份額。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池性能的要求，開發(fā)更高性能的鋰離子電池成為今后相關(guān)研究領(lǐng)域的主要目標(biāo)。
單質(zhì)磷的理論比容量為2594毫安時(shí)/克(mAh/g)，無(wú)機(jī)磷化物的理論比容量則超過(guò)900 mAh/g。而目前商品鋰離子電池中常用的石墨負(fù)極的的理論比容量為372mAh/g，研究較多的單質(zhì)錫的理論比容量為992mAh/g，單質(zhì)硅的理論比容量為4200mAh/g。由于金屬和合金的自然資源有限，且其價(jià)格相對(duì)較髙，因此開發(fā)儲(chǔ)量豐富、廉價(jià)的新型磷基負(fù)極材料非常有理論和現(xiàn)實(shí)意義。
但將單質(zhì)磷應(yīng)用于可逆儲(chǔ)鋰材料的研究鮮有報(bào)道，目前唯一報(bào)道單質(zhì)磷應(yīng)用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰材料的是Hun-Joon Sohn等人(Advanced materials, 2007， 19，2465-2468)，其以制備條件苛刻、價(jià)格昂貴的黑磷(,中類石墨結(jié)構(gòu)的單質(zhì)磷的同素異形體)為活性材料，與導(dǎo)電石墨復(fù)合而制備成鋰離子電池用負(fù)極材料。而價(jià)格廉價(jià)的紅磷，即使采用相同工藝進(jìn)行復(fù)合，也仍然不具備可用性。對(duì)于磷化物，目前報(bào)道的具有電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的磷化物多為無(wú)機(jī)磷化物，如LixMP4(M4i、V等)、MnP4、 CoP3、 CuP2、 Cu3P、 FeP2、 Li2CuP、 TiPs等。但這些磷化物的循環(huán)性能通常較差。
單質(zhì)磷和無(wú)機(jī)磷化物應(yīng)用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰材料有其固有缺點(diǎn)。對(duì)于單質(zhì)磷，除價(jià)格昂貴的黑磷外，價(jià)格低廉、儲(chǔ)鋰豐富的紅磷和白磷都是電子和離子的絕緣體，因此無(wú)法直接應(yīng)用于電化學(xué)儲(chǔ)鋰材料，即使使用也必須加入大量的電子和離子導(dǎo)電體，導(dǎo)電材料的比例可能高達(dá)50wt。/。，使得電極乃至電池的能量密度大大降低。而對(duì)于無(wú)機(jī)磷化物，如果使儲(chǔ)鋰反應(yīng)進(jìn)行徹底，則會(huì)形成電化學(xué)可逆性較差的Li3P，從而導(dǎo)致較大的首次不可逆容量和較差的循環(huán)性能。且無(wú)機(jī)磷化物大多制備條件較為復(fù)雜，制備過(guò)程不經(jīng)濟(jì)。因此探索新的具有電化學(xué)活性的含磷材料十分必要。
將磷及多磷基團(tuán)接枝至導(dǎo)電聚合物則即可有效的避免單質(zhì)磷不導(dǎo)電的缺點(diǎn)， 又可避免無(wú)機(jī)磷化物反應(yīng)可逆性差的缺點(diǎn)。而N1前尚未見到有文獻(xiàn)或?qū)＠麍?bào)道將 有機(jī)磷化聚合物用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰材料。
本發(fā)明的目的是提供一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物及其制備 方法。
一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物，其特征在于，該有機(jī)磷化聚合 物為高分子導(dǎo)電聚合物，有機(jī)磷化聚合物由兩部分組成 一是導(dǎo)電聚合物主鏈； 另一部分是具有電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm側(cè)鏈，及影響有機(jī)磷化聚合物物理化
中的一種或幾種，其中，Pm表示多磷基團(tuán)，m為l 12的整數(shù)，多磷基團(tuán)中，P 與P之間以共價(jià)鍵連接，形成的Pm將兩個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電聚合物主鏈連接起來(lái)； Rl、 R2表示有機(jī)磷化聚合物側(cè)鏈上的官能團(tuán)，這些官能團(tuán)通過(guò)改變導(dǎo)電高分子 聚合物鏈共軛電子的分布從而影響有機(jī)磷化聚合物的物理化學(xué)性質(zhì)，Rl或R2為 甲基、氯甲基、二氯甲基、二氟甲基、氟甲基、醚基、氟基、氯基、氰基、苯基、 氨基或氫基中的一種或幾種。
所述有機(jī)磷化聚合物中磷的重量百分含量為10~85%，電化學(xué)比容量為

發(fā)明內(nèi)容
學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)Rl和R2，有機(jī)磷化聚合物結(jié)構(gòu)單元為Ri
7250 1200mAh/g。
一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制備方法，其特征在于，該方 法步驟如下，
(1) 將有機(jī)聚合物與單質(zhì)磷均勻混合，混合的方法為研磨、球磨或是將有機(jī)聚 合物在溶劑中溶解為溶液后與單質(zhì)磷粉體混合，其中，混合物中有機(jī)聚合物與單
質(zhì)磷的質(zhì)量比為0.1 4;
(2) 在惰性氣氛或真空條件下，加熱干燥上述步驟中的混合物，干燥溫度為 50 120°C，干燥時(shí)間為8 48小時(shí)；
(3) 將干燥產(chǎn)物置于反應(yīng)釜中，充入惰性氣體，密閉反應(yīng)釜，進(jìn)行熱處理，反 應(yīng)溫度為250 60(TC，反應(yīng)時(shí)間1~48小時(shí)，單質(zhì)磷氣化，有機(jī)聚合物發(fā)生脫氫 磷化反應(yīng)，隨爐冷卻至室溫；
(4) 將熱處理后的產(chǎn)物用堿性溶液浸泡；
(5) 用酸性溶液中和步驟(4)的產(chǎn)物；
(6) 用去離子水洗滌步驟(5)的產(chǎn)物至洗滌液為中性，將洗滌后的產(chǎn)物在50~100 "C溫度下干燥，干燥時(shí)間為6 48小時(shí)，得到有機(jī)磷化聚合物。
所述有機(jī)聚合物為聚乙烯、聚1， 2-—氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯， 聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈或 聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。
所述有機(jī)聚合物形態(tài)為粉末、小碎片、顆?；蚶w維。
所述單質(zhì)磷為紅磷。
所述溶劑為乙腈、丙酮、N， N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯垸酮、四氫呋喃、 水或乙醇中的一種或幾種。
所述惰性氣體為氬氣或氮?dú)猓龆栊詺夥諡闅鍤饣虻獨(dú)鈿夥铡?br> 8所述堿性溶液為氨水，氫氧化鈉水溶液，氫氧化鉀水溶液中的一種或幾種。 所述酸性溶液為氫氟酸水溶液、鹽酸水溶液或者硫酸水溶液的一種或幾種。 本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明制備的有機(jī)磷化聚合物可作為二次化學(xué)電源的電極材料，以該材料為 活性物質(zhì)的電池可在室溫下可逆充放電，由于在充放電循環(huán)過(guò)程中不會(huì)發(fā)牛P-P 鍵完全斷裂，因此該材料儲(chǔ)鋰的可逆性較好。這一結(jié)構(gòu)的聚合物作為儲(chǔ)鋰活性物 質(zhì)，電化學(xué)活性的磷官能團(tuán)或多磷基團(tuán)被固定在導(dǎo)電的聚合物骨架上，從而避免 脫嵌鋰過(guò)程中磷或磷化物發(fā)生溶解。
本發(fā)明制備的有機(jī)磷化聚合物對(duì)環(huán)境友好，不含有Co、 Ni等重金屬，電化 學(xué)可逆儲(chǔ)鋰容量為350 卯0mAh/g，充放電效率接近100%， 10次循環(huán)后的容量 仍高于500mAh/g。


圖1是實(shí)施例1制備的有機(jī)磷化聚合物與金屬鋰片組成半電池時(shí)的充放電曲
線；
圖2是實(shí)施例1制備的有機(jī)磷化聚合物與金屬鋰片組成半電池時(shí)電池的循環(huán) 性能曲線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
實(shí)施例1
一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制備方法，該方法步驟如下， a)將聚丙烯腈(形態(tài)為顆粒，重均分子量714=86200，數(shù)均分子量iW^22600) 與單質(zhì)磷(紅磷，純度高于工業(yè)純)均勻混合，混合的方法是將聚丙烯腈用N， N-二甲基甲酰胺溶解為溶液后與紅磷粉體混合，其中，混合物中聚丙烯腈與紅磷的質(zhì)量比為0.25;
(2) 在干燥氮?dú)鈿夥障?，加熱干燥上述步驟中的混合物，干燥溫度為6(TC，干
燥時(shí)間為8小時(shí)；
(3) 將千燥產(chǎn)物置于反應(yīng)釜屮，充入惰性氣體氮?dú)?，密閉反應(yīng)釜，進(jìn)行熱處理， 反應(yīng)溫度為450°C，反應(yīng)時(shí)間12小時(shí)，紅磷氣化，有機(jī)聚合物發(fā)生脫氫磷化反應(yīng)， 隨爐冷卻至室溫；
(4) 將熱處理后的產(chǎn)物用氫氧化鈉水溶液浸泡去除殘留的磷；
(5) 用鹽酸水溶液中和步驟(4)的產(chǎn)物；
(6) 用去離子水洗滌步驟(5)的產(chǎn)物至洗滌液為中性，將洗滌后的產(chǎn)物在6(TC溫 度下干燥，干燥時(shí)間為14小時(shí)，得到有機(jī)磷化聚合物。
得到的有機(jī)磷化聚合物為高分子導(dǎo)電聚合物，有機(jī)磷化聚合物由兩部分組 成 一是導(dǎo)電聚合物主鏈；另一部分是具有電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm側(cè)鏈，有
、N人N人N一 III
PmPm Pm
機(jī)磷化聚合物結(jié)構(gòu)單元為1 1 1 ，即在聚合物裂解脫氫過(guò)程中P參與了聚
合物的環(huán)化或脫氫過(guò)程而形成含磷官能團(tuán)，其中，Pm表示多磷基團(tuán)，m為l 12 的整數(shù)，多磷基團(tuán)中，P與P之間以共價(jià)鍵連接，形成的Pm將兩個(gè)或者多個(gè)導(dǎo) 電聚合物主鏈連接起來(lái)。該有機(jī)磷化聚合物的聚合度小于或等于聚合物前驅(qū)體 (聚內(nèi)烯腈)的聚合度。所述有機(jī)磷化聚合物中磷的重量百分含量為56% (通過(guò) 元素分析法測(cè)定)。
將制備的有機(jī)磷化聚合物作為活性物質(zhì)，采用聚四氟乙烯為粘結(jié)劑，乙炔黑 和導(dǎo)電石墨為導(dǎo)電劑(其中乙炔黑和導(dǎo)電石墨的質(zhì)量比為1:1)，乙醇做分散劑，
泡沫鎳作集流體制成電極，其中各種物質(zhì)按質(zhì)量比為有機(jī)磷化聚合物粘結(jié)劑 導(dǎo)電劑分散劑=8: 10: 5: 5，用金屬鋰做對(duì)電極，采用lmol/L的LiPF6在碳酸
10乙烯酯，碳酸二乙酯和碳酸二甲酯中的混合溶液作電解液，其中，碳酸乙烯酯，
碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的體積比為1: 1: 1，隔膜采用celgard2400，組成電池。 電池的開路電壓約為2.6 2.8V。
本實(shí)施例制備的磷化聚合物與金屬鋰片組成半電池的充放電曲線和循環(huán)性 能如圖1和圖2所示。圖1表示了用本實(shí)施例制備的磷化聚合物材料作為鋰電池 電極材料時(shí)的典型充放電曲線。橫坐標(biāo)表示電池充放電容量(mAh/g)，縱坐標(biāo)表 示電池電壓(V)。圖1表明半電池在循環(huán)過(guò)程中充放電庫(kù)倫效率超過(guò)95%。圖2 表示了用本實(shí)施例制備的磷化聚合物材料作為鋰電池電極材料時(shí)典型的電池循 環(huán)性能曲線。橫坐標(biāo)表示電池充放電循環(huán)次數(shù)，縱坐標(biāo)為比容量(mAh/g)。初始 放電比容量超過(guò)1200mAh/g，經(jīng)過(guò)ll次充放電循環(huán)后，容量仍高于500mAh/g。
實(shí)施例2
一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制備方法，該方法步驟如下，
(1) 將聚氯乙烯(形態(tài)為顆粒，重均分子量M^62000，數(shù)均分子量M^35000) 與單質(zhì)磷(紅磷，純度大于工業(yè)純)均勻混合，混合的方法是將聚合物用四氫呋 喃溶解為溶液，與紅磷粉體混合，其中，混合物中聚氯乙烯與紅磷的質(zhì)量比為0. 5;
(2) 在干燥氬氣氣氛下，加熱干燥上述步驟中的混合物，干燥溫度為8(TC，干 燥時(shí)間為8小時(shí)；
(3) 將干燥產(chǎn)物置于反應(yīng)釜中，充入惰性氣體氬氣，密閉反應(yīng)釜，進(jìn)行熱處理， 反應(yīng)溫度為40(TC，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，紅磷氣化，有機(jī)聚合物發(fā)生脫氫磷化反應(yīng)， 隨爐冷卻至室溫；
OO將熱處理后的產(chǎn)物用氨水溶液浸泡去除殘留的磷；
(5) 用硫酸水溶液中和步驟(4)的產(chǎn)物；
(6) 用去離子水洗滌步驟(5)的產(chǎn)物至洗滌液為中性，將洗滌后的產(chǎn)物在8CTC溫
11度下干燥，干燥時(shí)間為12小時(shí)，得到有機(jī)磷化聚合物。
該有機(jī)磷化聚合物為高分子導(dǎo)電聚合物，有機(jī)磷化聚合物由兩部分組成一
是導(dǎo)電聚合物主鏈；另一部分是具有電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm側(cè)鏈，及影響有 機(jī)磷化聚合物物理化學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)Rl和R2，有機(jī)磷化聚合物結(jié)構(gòu)單元為
鏈，在其側(cè)鏈上化學(xué)接枝上電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm和影響有機(jī)磷化聚合物物 理化學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)，其中，Pm表示多磷基團(tuán)，m為1~12的整數(shù)，多磷基團(tuán)中， P與P之間以共價(jià)鍵連接，形成的Pm將兩個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電聚合物主鏈連接起來(lái); Rl、 R2表示有機(jī)磷化聚合物側(cè)鏈上的官能團(tuán)，這些官能團(tuán)通過(guò)改變導(dǎo)電高分子 聚合物鏈共軛電子的分布從而影響有機(jī)磷化聚合物的物理化學(xué)性質(zhì)，該實(shí)例屮 Rl和R2均為氫基，該有機(jī)磷化聚合物的聚合度小于或等于聚合物前驅(qū)體(聚氯 乙烯)的聚合度，其中磷的重量百分含量為75% (通過(guò)元素分析法測(cè)定)。
將制備的有機(jī)磷化聚合物與導(dǎo)電石墨、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按照 質(zhì)量比8:5:5:10混合，用乙醇做分散劑，將混合物調(diào)成糊狀，并在銅箔上刮涂， 制作成電極，將電極極片在真空條件下于12(TC干燥24小時(shí)，然后，以金屬鋰片 為對(duì)電極，采用lmol7L的LiPF6在碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和碳酸二甲酯中的混 合溶液為電解液，其中，碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的體積比為1: h 1，隔膜采用cdgard2400，組裝成扣式半電池。電池的開路電壓約為2.6~2.8V。 循環(huán)性能測(cè)試中初始放電比容量超過(guò)1000mAh/g，經(jīng)過(guò)10次充放電循環(huán)后，容 量仍高于450mAh/g。
，即機(jī)磷化聚合物主鏈?zhǔn)请娮訉?dǎo)電的聚合物
權(quán)利要求
1、一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物，其特征在于，該有機(jī)磷化聚合物為高分子導(dǎo)電聚合物，有機(jī)磷化聚合物由兩部分組成一是導(dǎo)電聚合物主鏈；另一部分是具有電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm側(cè)鏈，及影響有機(jī)磷化聚合物物理化學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)R1和R2，有機(jī)磷化聚合物結(jié)構(gòu)單元為或中的一種或幾種，其中，Pm表示多磷基團(tuán)，m為1～12的整數(shù)，多磷基團(tuán)中，P與P之間以共價(jià)鍵連接，形成的Pm將兩個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電聚合物主鏈連接起來(lái)；R1、R2表示有機(jī)磷化聚合物側(cè)鏈上的官能團(tuán)，這些官能團(tuán)通過(guò)改變導(dǎo)電高分子聚合物鏈共軛電子的分布從而影響有機(jī)磷化聚合物的物理化學(xué)性質(zhì)，R1或R2為甲基、氯甲基、二氯甲基、二氟甲基、氟甲基、醚基、氟基、氯基、氰基、苯基、氨基或氫基中的一種或幾種。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物，其 特征在于，所述有機(jī)磷化聚合物中磷的重量百分含量為10 85%，電化學(xué)比容量 為25(M200mAh/g。
3、 一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制備方法，其特征在于， 該方法步驟如下，(l)將有機(jī)聚合物與單質(zhì)磷均勻混合，混合的方法為研磨、球磨或是將有機(jī)聚 合物在溶劑中溶解為溶液后與單質(zhì)磷粉體混合，其中，混合物中有機(jī)聚合物與單理化學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)Rl和R2，有機(jī)磷化聚合物結(jié)構(gòu)單元為Ri質(zhì)磷的質(zhì)量比為0.1 4;(2) 在惰性氣氛或真空條件下，加熱干燥上述步驟中的混合物，千燥溫度為50~120。C，干燥時(shí)間為8 48小時(shí)；(3) 將干燥產(chǎn)物置于反應(yīng)釜屮，充入惰性氣體，密閉反應(yīng)釜，進(jìn)行熱處理，反 應(yīng)溫度為250~600°C，反應(yīng)時(shí)間1~48小時(shí)，單質(zhì)磷氣化，有機(jī)聚合物發(fā)生脫氫 磷化反應(yīng)，隨爐冷卻至室溫；(4) 將熱處理后的產(chǎn)物用堿性溶液浸泡；(5) 用酸性溶液中和步驟(4)的產(chǎn)物；(6) 用去離子水洗滌步驟(5)的產(chǎn)物至洗滌液為中性，將洗滌后的產(chǎn)物在50~100 r溫度下干燥，干燥時(shí)間為6 48小時(shí)，得到有機(jī)磷化聚合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述有機(jī)聚合物為聚乙烯、聚1， 2-二氯乙烯，聚偏二氯 乙烯，聚氯乙烯，聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚氧化 乙烯、聚丙烯腈或聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述有機(jī)聚合物形態(tài)為粉末、小碎片、顆粒或纖維。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述單質(zhì)磷為紅磷。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述溶劑為乙腈、丙酮、N， N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡 咯烷酮、四氫呋喃、水或乙醇中的一種或幾種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣或氮?dú)?，所述惰性氣氛為氬氣或氮?dú)鈿夥铡?br> 9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制備方法，其特征在于，所述堿性溶液為氨水，氫氧化鈉水溶液，氫氧化鉀水溶液 中的一種或幾種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物的制 備方法，其特征在于，所述酸性溶液為氫氟酸水溶液、鹽酸水溶液或者硫酸水溶 液的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一種用于電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰的有機(jī)磷化聚合物及其制備方法。該有機(jī)磷化聚合物主體結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電高分子聚合物，該有機(jī)磷化聚合物中磷的重量百分含量為10～85％，一種結(jié)構(gòu)是其主鏈?zhǔn)请娮訉?dǎo)電的聚合物鏈，在其側(cè)鏈上化學(xué)接枝上電化學(xué)活性的多磷基團(tuán)Pm和影響有機(jī)磷化聚合物物理化學(xué)性質(zhì)的功能團(tuán)；第二種結(jié)構(gòu)是在聚合物裂解脫氫過(guò)程中P參與了聚合物的環(huán)化或脫氫過(guò)程而形成含磷官能團(tuán)。上述有機(jī)磷化聚合物是在惰性環(huán)境中使用有機(jī)聚合物與紅磷在250～600℃發(fā)生脫氫磷化反應(yīng)制備得到的，有機(jī)磷化聚合物可進(jìn)行電化學(xué)可逆儲(chǔ)鋰，可作為二次化學(xué)電源的電極材料，以該材料為活性物質(zhì)的電池可在室溫下可逆充放電。
文檔編號(hào)C08F114/04GK101508748SQ20091008030
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者萬(wàn)春榮, 任建國(guó), 何向明, 姜長(zhǎng)印, 莉 王, 蒲薇華 申請(qǐng)人:清華大學(xué)