一种有机自由基改性纤维素衍生物及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种有机自由基改性纤维素衍生物及其制备方法与应用，该方法先将含羟基的纤维素衍生物溶解于有机溶剂，与含羧基或酰氯的稳定性氮氧自由基混合在催化剂作用下制得到含稳定有机自由基改性纤维素衍生物；该有机自由基改性纤维素衍生物单独或与石墨烯/碳纳米管共混掺杂后制备锂离子电池的正极材料；该正极材料能克服锂金属氧化物正极材料的缺点，具有二阶充放电性能，其放电容量达到理论值的121-167%，而且充电速度快，充电时间可缩短到60秒；本发明的有机自由基改性纤维素衍生物正极材料具有不含重金属、无毒、环保、易生物降解的优点，本发明制备的有机自由基改性纤维素衍生物锂离子电池具有优异的充放电循环稳定性。

主权项

一种有机自由基改性纤维素衍生物的制备方法，其特征在于：先将含羟基的纤维素衍生物溶解于有机溶剂，与含羧基或酰氯的稳定性氮氧自由基混合，添加催化剂，常温下反应2‑7天，过滤除去不溶物，水洗除去催化剂，旋蒸浓缩，在甲醇中沉淀，过滤，沉淀物干燥，得不溶于甲醇的有机自由基改性纤维素衍生物；控制羟基与羧基或酰氯的摩尔比1:1.1‑2.0；所述的催化剂为4‑二甲氨基吡啶、N‑(3‑二甲氨基丙基)‑N’‑乙基碳二酰亚胺盐酸盐和三乙胺中的一种或多种；催化剂的加入量为羧基或酰氯的稳定性氮氧自由基摩尔数的0.1‑0.5。所述的含羟基的纤维素衍生物为乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和纤维素醋酸酯的一种，羟基纤维素衍生物中的羟基取代度为0.2‑5.0；所述的含羧基或酰氯的稳定性氮氧自由基为含羧基或酰氯的2，2，6，6‑四甲基哌啶‑1‑氮氧自由基或含羧基或酰氯的2，2，5，5‑四甲基吡咯烷‑1‑氮氧自由基。