[发明专利]一种新型共轭结构含氟磺酰亚胺单离子导体聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种共轭结构含氟磺酰亚胺单离子导体聚合物的合成方法，其特征在于将全氟卤化物及其衍生单体进行脱卤亚磺化得到全氟双亚磺酸盐及其衍生物；再将全氟双亚磺酸盐及其衍生物和氯气反应，在全氟双亚磺酸盐及其衍生物两头都接上氯磺酰基，然后与磺酰胺在缚酸剂作用下进行缩聚反应，制得含共轭磺酰亚胺结构的全氟聚合物式(I)：

(I)

式(I)中，R_f为C₁-C₂₅的全氟烷基及其衍生结构；M为碱金属；n是重复单元数，为大于零的整数。

2.如权利要求1所述的一种共轭结构含氟磺酰亚胺单离子导体聚合物的合成方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：

步骤（1）：将全氟卤化物及其衍生单体溶解于一定比例的有机溶剂和去离子水中，并加入亚磺化脱卤试剂，在25～70℃条件下反应6～24h，得到两头都是亚磺酸盐的全氟双亚磺酸盐；

步骤（2）：将全氟双亚磺酸盐溶于水中，配置成一定浓度的溶液，通入氯气，在0℃～20℃条件下反应2h～10h，得到两头都是氯磺酰基的全氟双磺酰氯；

步骤（3）：将步骤（2）得到的全氟双磺酰氯单体和磺酰胺溶于干燥的有机溶剂中，并加入缚酸剂，置于25～80℃条件下反应1d～10d，得到共轭结构全氟磺酰亚胺聚阴离子碱金属盐聚合物。

3.如权利要求2所述的一种共轭结构含氟磺酰亚胺单离子导体聚合物的合成方法，其特征在于步骤（1）所述的有机溶剂包括但不限于乙腈、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醚；所述的亚磺化脱卤试剂为连二亚硫酸钠。

4.如权利要求2或3所述的一种共轭结构含氟磺酰亚胺单离子导体聚合物的合成方法，其特征在于步骤（3）所述的缚酸剂包括但不限于CsF、KF、Cs₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃中的一种。