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专利号: 2021107170060
申请人: 河北工业大学(CN)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有阻燃特性的含磷共价多孔材料的制备方法,其特征为该方法包括以下步骤:

将磷酸三(4‑醛基苯基)酯(TFP)单体粉末与多元胺单体溶于溶剂中,置于耐热反应管中,超声溶解,密闭、惰性气氛下,将反应管升温至100~130℃下保持3~6天,待冷却至室温后,过滤分离,用有机溶剂洗涤后,在100~130℃条件下真空干燥12~24小时,得固体粉末,即为所制备的含磷阻燃共价多孔材料;

其中,质量比为磷酸三(4‑醛基苯基)酯(TFP):多元胺=0.1~0.2:0.1~0.2;每5~10毫升溶剂加入0.1~0.2g磷酸三(4‑醛基苯基)酯(TFP)。

2.如权利要求1所述的具有阻燃特性的含磷共价多孔材料的制备方法,其特征为所述的多元胺为三(4‑氨基苯基)胺、1,3,5‑三(4‑氨基苯基)苯或者2,4,6‑三(4‑氨基苯基)‑1,

3,5‑三嗪。

3.如权利要求1所述的具有阻燃特性的含磷共价多孔材料的制备方法,其特征为所述的溶剂选自正丁醇、邻二氯苯、醋酸、1,4‑二氧己烷、均三甲苯、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、乙醇中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的具有阻燃特性的含磷共价多孔材料的制备方法,其特征为洗涤过程所用到的有机溶剂选自甲醇、四氢呋喃或者无水乙醇的一种或多种。

5.如权利要求1所述的具有阻燃特性的含磷共价多孔材料的制备方法,其特征为所述的惰性气氛为氮气或氩气。

6.如权利要求1所述方法制备的含磷阻燃共价多孔材料的应用,其特征为用于锂‑硫二次电池正极活性材料。

7.如权利要求6所述方法制备的含磷阻燃共价多孔材料的应用,其特征为包括以下步骤:

(1)硫/含磷阻燃共价多孔复合材料的制备:将所得的含磷阻燃共价多孔材料与硫粉按照质量比1:2~5充分研磨0.5~1小时,研磨后得到的混合物在氩气的氛围下,转移至以聚四氟乙烯材质为内衬的水热反应釜中,在100~200℃下热处理12~36小时,得到硫/含磷阻燃共价多孔复合材料;

(2)锂硫电池正极材料的制备:将上步所得的硫/含磷阻燃共价多孔复合材料与导电剂和粘结剂按质量比5~8:1:1充分研磨0.5~1小时,得到混合物料,滴加分散剂,研磨搅拌后获得正极浆料,将浆料均匀涂覆在铝箔基体上,涂覆厚度为15~20μm;并将上述极片放入温度为60~80℃的真空干燥箱中烘干12~24小时,得到锂硫电池的正极材料;

质量比为混合物料:分散剂=7~10:1。

8.如权利要求7所述方法制备的含磷阻燃共价多孔材料的应用,其特征为还包括复合材料的锂硫电池器件的组装:

在充满氩气的手套箱中,依次将正极壳、复合材料正极极片、高浓度锂盐电解液、隔膜、锂负极、垫片、弹簧片、负极壳组装,用压片机制备成标准扣式电池;

所述的电池型号为CR2032或CR2025。

9.如权利要求7所述方法制备的含磷阻燃共价多孔材料的应用,其特征为所述的导电剂为乙炔黑、Super‑P、多壁碳纳米管(CNT)中的一种;粘结剂为LA132、聚偏氟乙烯(PVDF)、海藻酸钠中的一种;分散剂为N‑甲基吡咯烷酮(NMP)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种;所述的商用隔膜为Celgard‑2400、Celgard‑2325中的一种;高浓度锂盐电解液为1.0M LiTFSI,DOL/DME(体积比1:1)与1.0%LiNO3混合物或1.0M LiSO3CF3,DOL/DME(体积比1:1)与2.0%LiNO3混合物中的一种。

10.如权利要求8所述方法制备的含磷阻燃共价多孔材料的应用,其特征为制备得到正2

极极片中硫/含磷阻燃共价多孔复合材料活性物质含量为1.5~2mg/cm。