聚1_5_二氨基蒽醌二次锂电池正极材料研究.pdf

第 6 期 高 　分 　子 　学 　报 No. 6 2006 年 9 月 ACTA POLYMERICA SINICA Sep. , 2006 聚 1 ,5二氨基蒽醌二次锂电池正极材料研究 徐国祥 　其 　鲁 　闻　雷 　刘国强 　慈云祥 (北京大学化学与分子工程学院应用化学系 　北京 　100871) ( ) 摘 　要 　采用化学氧化方法合成了聚 1 ,5二氨基蒽醌 PDAAQ 并用于二次锂电池. 借助红外光谱确定其分子 2 - 1 - 1 μ 结构 ,实验测得材料的平均粒径为 79 m , 比表面积为 89 m ·g ,具有 08 S ·cm 的电导率 ,符合作为电极 材料使用的基本要求 ; 电化学测试表明 ,作为二次锂电池正极材料使用时 ,聚合物重复单元中除了醌基团与 Li + 所发生的电化学氧化还原反应外 ,聚苯胺导电骨架也对 PDAAQ 的能量密度和循环性产生贡献. 充放电曲 线则进一步确定了聚苯胺骨架与醌基团协同作用的存在 ,实验表明 ,在 Li (CF SO ) NPC + DGDM 电解液中 , 3 2 2 基于活性材料 PDAAQ 的首次放电容量达到 221 mAh ·g - 1 ,经过 40 次充放电循环 ,容量保持率为 80 % ,因此聚 1 ,5二氨基蒽醌具有较大应用潜力. 关键词 　聚 1 ,5二氨基蒽醌 , 正极 , 锂电池 　　电化学领域中对聚合物材料的研究已经十分 1 　实验部分 普遍 ,在以锂离子电池为代表的化学电源领域更 是受到广泛的重视[1～8 ] . 随着人们对锂离子 电池 11 　PDAAQ 的制备 研究的深入 ,不论是用于二次电池和电化学电容 按照 1 ∶2 ∶2 ∶2 摩尔比称取定量的 1 ,5二氨基 π [9～14 ] ( ) ( ) ( 器的 共轭聚合物 ,还是具有高能量密度的 蒽醌 DAAQ 、高氯酸 1 molL 及过氧化氢 饱和 [15～17 ] ) 氧化还原型聚硫化物材料 ,近年来作为锂电 水溶液 和重铬酸钾 ,前 3 种物质于乙腈溶剂中混 池正极材料的研究都备受关注. 但是 , 由于电子导 合均匀后缓慢滴加重铬酸钾的饱和水溶液. 整个 电聚合物充放电容量主要由材料本身的掺杂去 反应在搅拌 ,氩气保护 ,35 ℃条件下进行 72 h 后 掺杂过程提供 , 因此能量密度无法满足实用化的 得到棕色沉淀 ,经减压抽滤 、去离子水洗涤 、80 ℃ 要求 ;而高能量密度的聚硫化物又存在循环性差 真空干燥 24 h 后得到粉末状 PDAAQ 正极材料. 的缺点 ,从而使聚合物电极材料在化学电源领域 12 　物理化学