一种COFs框架材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:31179356发布日期:2022-08-17 10:39阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种cofs框架材料,其特征在于:所述框架材料由多个重复的结构单元组成,其中结构单元的结构式如下:式中,苯环上连接的表示省略的重复结构单元。2.一种如权利要求1所述的cofs框架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1:将双联吡咯与对氨基苯甲醛加入到反应容器中,在有机溶剂、催化剂和惰性气氛的环境下反应,制得双臂卟啉基单体;s2:将吡咯与对苯二甲醛加入到反应容器中,在有机溶剂、催化剂和惰性气氛的环境下反应,制得四臂卟啉基单体;s3:将步骤s1制备得到的双臂卟啉基单体和步骤s2制备得到的卟啉基单体加入到反应容器中,通过席夫碱反应,即得目标cofs框架材料。3.如权利要求2所述的cofs框架材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1与步骤s2中的有机溶剂为氯仿;步骤s1与步骤s2中的催化剂为三氟化硼乙醚;步骤s1与步骤s2中的惰性气氛为ar气。4.一种如权利要求1所述的cofs框架材料在制备全固态锂电池中的应用。5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述全固态锂电池的制备过程包括如下步骤:将所述cofs框架材料分散于有机溶剂中,再与粘结剂混合均匀,得到浆料;将浆料覆于锂金属电池电极表面。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于:所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮、无水乙醇、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。7.如权利要求5所述的应用,其特征在于:所述粘结剂为聚丙烯酸锂。8.如权利要求5所述的应用,其特征在于:所述有机溶剂中cofs框架材料的浓度为1-5wt%;浆料中粘结剂的浓度为0.01-0.5wt%;浆料在锂金属电池电极的涂覆量为20-100ul/cm
–2。9.一种全固态锂电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:s11:将所述cofs框架材料分散于有机溶剂中,再与粘结剂混合均匀,得到浆料;将浆料覆于锂金属电池电极表面,真空条件下进行干燥,得到优化的锂金属负极片;s12:将正极材料,导电碳材料以及硫化物固态电解质材料混合,将其研磨均匀后得到正极活性物质粉末,将正极活性物质粉末分散于聚偏氟乙烯-n-甲基吡咯烷酮溶液中,搅拌均匀后涂敷在铝箔上,制得正极片;s13:将硫化物固态电解质材料放置在压片磨具中,压制得到装配电池所使用的固态电解质片,之后将步骤s12制得的正极片放在固态电解质片的一侧加压压制,最后在固态电解质的另一侧附上步骤s11制得的锂金属负极片,压制成三明治结构全固态锂电池。10.如权利要求9所述的全固态锂电池的制备方法,其特征在于:所述正极材料包括但不限于钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂(ncm)和镍钴铝酸锂(nca);所述硫化物固态电解质材料包括但不限于li
5.5
ps
4.5
cl
1.5
、li6ps5cl、li
10
gep2s
12
、li
9.5
4si
1.74
p
1.44
s
11.7
cl
0.3
、li
10
snp2s
12
中的一种或两种或多种。

技术总结
本发明提供了一种COFs框架材料及其制备方法和应用,涉及能源技术领域。其制备包括以下步骤:将双联吡咯与对氨基苯甲醛加入到反应容器中,在有机溶剂、催化剂和惰性气氛的环境下反应,制得双臂卟啉基单体;将吡咯与对苯二甲醛加入到反应容器中,在有机溶剂、催化剂和惰性气氛的环境下反应,制得四臂卟啉基单体;将步骤S1制备得到的双臂卟啉基单体和步骤S2制备得到的卟啉基单体加入到反应容器中,通过席夫碱反应,即得目标COFs框架材料。本发明的COFs框架材料可以解决锂金属电池中锂枝晶无序生长造成的循环稳定性较差的问题,提高锂金属电池的稳定性与安全性。属电池的稳定性与安全性。属电池的稳定性与安全性。


技术研发人员:张希 朱金辉 陈振营
受保护的技术使用者:上海屹锂新能源科技有限公司
技术研发日:2022.05.27
技术公布日:2022/8/16
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