导电有机二硫聚合物/氧化石墨复合物的制备方法

摘要

本发明公开了一种导电有机二硫聚合物/氧化石墨复合物的制备方法，其特征是：首先将5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因与苯胺通过氧化偶联共聚合，制备出可溶性的5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺导电共聚物；再采用二异氰酸酯对氧化石墨进行化学修饰制得表面含-NCO基团的改性氧化石墨；最后利用改性氧化石墨的表面-NCO基团与5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺共聚物的端-NH2间的化学反应使聚合物以共价键方式连接到氧化石墨上，制得导电有机二硫聚合物/氧化石墨复合物。该复合物具有优异的电化学循环稳定性、且绿色环保，可用作锂二次电池正极材料。

主权项

一种导电有机二硫共聚物/氧化石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：(1)将氧化石墨真空干燥以除去其表面吸附水和层间结合水，随后加入到无水N，N-二甲基甲酰胺中，经超声波处理0.5～1小时，加入过量的二异氰酸酯，经氮气保护在20～40℃下搅拌反应24小时，加入沉淀剂二氯甲烷，离心，再用二氯甲烷洗涤多次，至离心的上层清液滴入水中无白色沉淀，在真空烘箱中烘干以除去二氯甲烷，得到改性氧化石墨；(2)采用氧化偶联共聚合获得5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺导电共聚物，其过程为：将5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因和苯胺按摩尔比为(1∶0.5)～(1∶2)分散在1～3mol/L的无机酸溶液中，经搅拌均匀后，滴加过硫酸胺水溶液，其中过硫酸胺用量与5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因和苯胺总量的摩尔比为(1～2)∶1，于室温下聚合12～48小时，经过滤、洗涤、干燥后得到5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺导电共聚物；(3)将改性氧化石墨放入无水有机极性介质中，超声波处理15～30分钟，得到改性氧化石墨悬浮液；并将5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺导电共聚物溶解在无水有机极性介质中，再将5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺共聚物溶液加入到改性氧化石墨悬浮液中，在20～40℃下搅拌反应24小时，其中，氧化石墨与5-氨基-1，4-二氢苯唑并[d]-1′，2′-二硫因-苯胺共聚物的质量比为(1∶0.2)～(1∶1)；沉淀物经离心、洗涤，得到的产物经0.2～0.5mol/L盐酸溶液掺杂24小时，洗涤、干燥后，得到导电有机二硫聚合物/氧化石墨复合物；其中，所述的无水有机极性介质为选自N-甲基-2-咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种。