(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111459040.9 (22)申请日 2021.12.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114057923 A (43)申请公布日 2022.02.18 (73)专利权人 上海电力大 学 地址 200090 上海市杨 浦区沪城环路1851 号 (72)发明人 杨海申　何企敏　黄圆珠　化莹　 (74)专利代理 机构 上海德昭知识产权代理有限 公司 31204 专利代理师 郁旦蓉 (51)Int.Cl. C08F 120/34(2006.01) H01M 4/60(2006.01)H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/058(2010.01) (56)对比文件 CN 105914431 A,2016.08.31 CN 1073941 14 A,2017.1 1.24 JP H11144730 A,1999.05.28 审查员 程晓奕 (54)发明名称 一种2H吩嗪聚合物、 制备方法及其在锂离子 电池中的应用 (57)摘要 本发明提供了一种2H吩嗪聚合物， 结构式 为： 本发明还提供了一种2H吩 嗪聚合物的制备方法， 包括： 步骤1， 将吩嗪、 甲基 氯化镁以及环氧丙烷进行搅拌反应， 得到5 ‑甲 基‑10‑丙醇‑吩嗪； 步骤2， 冰浴下， 向5 ‑甲基‑10‑ 丙醇‑吩嗪中加入甲基丙烯酰氯进行搅拌反应获 得5‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪； 步骤3， 80℃油浴下， 向5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑ 吩嗪中加入偶氮二异丁腈进行搅拌反应获得聚 (5‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪)。 本发明 还提供了一种2H吩嗪聚合物在制备锂离子电池 中的应用， 具体为： 将2H吩嗪聚合物作为锂离子 电池正极材料应用到锂离子电池中， 具有一定的 循环稳定性和良好的倍率性能。 本发明环境友好、 原料低廉， 有望成为下一代蓄能电池。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114057923 B 2022.12.13 CN 114057923 B 1.一种2H吩嗪聚合物， 其特 征在于， 所述2H吩嗪聚合物的结构式为： 2.一种如权利要求1所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 将吩嗪、 甲基氯化镁以及环氧丙烷进行搅拌 反应， 得到 5‑甲基‑10‑丙醇‑吩嗪； 步骤2， 冰浴下， 向所述5 ‑甲基‑10‑丙醇‑吩嗪中加入甲基丙烯酰氯进行搅拌反应获得 5‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪； 步骤3， 80℃油浴下， 向所述5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪中加入偶氮二异丁腈 进行搅拌 反应获得聚(5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪)。 3.根据权利要求2所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 步骤1具体包括以下子步骤： 步骤1‑1， 在惰性气体保护下， 在吩 嗪中加入四氢呋喃， 使其溶解， 在 ‑40℃下， 滴加甲基 氯化镁进行搅拌一定时间， 得到第一混合物； 步骤1‑2， 在‑40℃下， 向所述第一混合物中加入环氧丙烷， 后转为室温下进行搅拌反 应， 得到第二混合物； 步骤1‑3， 采用薄层色谱法对所述第二混合物进行监测， 直至所述第二混合物中的吩 嗪、 甲基氯化镁和环氧丙烷反应终止， 萃取收集所述第二混合物的有机相， 获得5 ‑甲基‑10‑ 丙醇‑吩嗪有机相； 步骤1‑4， 采用柱层析法对所述5 ‑甲基‑10‑丙醇‑吩嗪有机相进行分离提纯， 获得5 ‑甲 基‑10‑丙醇‑吩嗪。 4.根据权利要求3所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 步骤1 ‑1中， 所述吩嗪与所述甲基氯化镁的摩尔质量比为1:3， 所述一定时间为 0.5～3.5 h。 5.根据权利要求2所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 步骤2具体包括以下子步骤： 步骤2‑1， 在惰性气体保护下， 向5 ‑甲基‑10‑丙醇‑吩嗪中加入4 ‑二甲氨基吡啶、 二 氯甲 烷以及无 水三乙胺， 然后在冰浴下滴加甲基丙烯酰氯， 进行搅拌 反应， 得到第三混合物； 步骤2‑2， 采用薄层色谱法对所述第三混合物进行监测， 直至所述第三混合物中的5 ‑甲 基‑10‑丙醇‑吩嗪和甲基丙烯 酰氯反应终止， 萃 取收集所述第三混合物的有机相， 获得5 ‑甲 基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪有机相； 步骤2‑3， 采用柱层 析法对所述5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪有机相进行分离提 纯， 获得5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪。 6.根据权利要求5所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 步骤2 ‑1中， 所述5 ‑甲基‑10‑丙醇‑吩嗪、 所述甲基丙烯酰 氯、 所述无水三乙胺、 所 述4‑二甲氨基吡啶的摩尔质量比为1:1.2:1.3:0.0 5。 7.根据权利要求2所述的2H吩嗪聚合物的制备 方法， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114057923 B 2其中， 步骤3具体包括以下子步骤： 步骤3‑1， 在惰性气体保护下， 向5 ‑甲基‑10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪中加入四氢呋喃 和引发剂偶氮二异丁 腈， 在60℃下进行搅拌 反应， 得到果冻状混合物； 步骤3‑2， 分别使用甲醇和丙酮将所述果冻状混合物洗涤3次， 干燥后获得聚(5 ‑甲基‑ 10‑甲基丙烯酸异丙酯 ‑吩嗪)。 8.一种如权利要求1所述的2H吩嗪聚合物在制备锂离 子电池中的应用， 其特 征在于： 所述制备锂离 子电池的具体过程 为： 步骤A， 将所述2H吩嗪聚合物、 导电添加剂以及粘结剂混合并研磨， 得到2H吩嗪聚合物 正极材料浆料； 步骤B， 将所述2H吩嗪聚合物正极材 料浆料涂覆在 铝箔上， 经干燥切片后得到电极片； 步骤C， 将所述电极片与正负极壳、 隔膜、 泡沫镍、 锂片及电解液配合制成锂离 子电池。 9.根据权利要求8所述的2H吩嗪聚合物在制备锂离 子电池中的应用， 其特 征在于： 其中， 所述2H吩嗪聚合物的质量分数为5 0％， 所述导电添加剂为多壁 碳纳米管， 质量分数为 40％， 所述粘结剂的质量分数为10％。 10.根据权利要求8所述的2H吩嗪聚合物在制备锂离 子电池中的应用， 其特 征在于： 其中， 所述2H吩嗪聚合物以C＝N为电化学氧化还原位点， 从而以所述2H吩嗪聚合物作 为双离子锂电池正极材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114057923 B 3