[发明专利]聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]及制备方法和应用

权利要求书

1.聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]，其结构式如下：

其中n为聚合度；

单体为降冰片烯1,4-二甲基联萘醌，该单体核磁氢谱表征：¹H NMR(CDCl₃,298K)δ:8.09-8.86(m,2H),7.73-7.71(m,2H),6.29-6.02(s,2H),3.10-3.03(d,2H),2.90-2.94(d,2H),1.56-0.96(m,1H；m,1H)ppm。

2.如权利要求1的聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]的制备方法；其特征是包括如下步骤：

(1)降冰片烯1,4-二甲基联萘醌的合成：在惰性气氛下，萘醌和四环庚烷在良溶剂中反应，反应结束后经浓缩、柱色谱分离、旋蒸、真空干燥，得到纯单体；其中萘醌和四环庚烷的加料量摩尔比为1:1～1.5:1；

(2)聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]的合成：在惰性气氛下，将步骤(1)中的单体溶解于良溶剂中，加入Grubbs第三代催化剂二氯[1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷亚基](亚苄基)双(3-溴吡啶)钌；单体和催化剂的摩尔比为100:1～200:1；聚合反应用乙烯基乙醚终止；用不良溶剂沉淀、洗涤、过滤、真空干燥，得到聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]；所用的良溶剂为四氢呋喃，不良溶剂为无水甲醇；反应温度为25℃，反应时间为5h；真空干燥温度为50℃，干燥时间为24h。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述惰性气氛为高纯氮气或者高纯氩气99.999％。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是所述步骤(1)中：反应温度为110～115℃，反应时间为90h；所用的良溶剂为甲苯；所用的柱色谱分离用的填料是中性氧化铝，使用的淋洗剂是石油醚:乙酸乙酯体积比为8:1；真空干燥温度为50℃，干燥时间为12h。

5.聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]/石墨烯复合电极的制备方法；其特征是包括如下步骤：

(1)聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]与石墨烯原位复合：在惰性气氛下，将权利要求2合成的降冰片烯1,4-二甲基联萘醌溶解于良溶剂中，并向溶剂中加入石墨烯，超声使分散均匀，加入Grubbs第三代催化剂二氯[1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷亚基](亚苄基)双(3-溴吡啶)钌；单体和催化剂的摩尔比为100:1～200:1；单体和石墨烯的质量比为2:1；聚合反应用乙烯基乙醚终止；用不良溶剂沉淀、洗涤、过滤、真空干燥，得到聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]/石墨烯复合物；

(2)聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]/石墨烯复合电极材料制备：将步骤(1)中聚[降冰片烯1,4-二甲基联萘醌]/石墨烯复合物研磨均匀，而后加入粘结剂溶液，研磨混合均匀，将浆液刮涂在铝箔上，室温下干燥后轧制成圆形正极片，并将电极片进行真空干燥；其中复合物、粘结剂的质量比为9:1。

6.如权利要求5所述的方法，其特征是所述步骤(1)中：所用的良溶剂为四氢呋喃，不良溶剂为无水甲醇；反应温度为25℃，反应时间为5h；所用石墨烯厚度：0.55～3.74nm，直径：0.5～3μm，层数10；超声时间为30min，功率为1000W；真空干燥温度为50℃，干燥时间为24h。

7.如权利要求5所述的方法，其特征是所述步骤(2)中：粘结剂溶液为15g/mL的海藻酸钠水溶液，浆液刮涂厚度为10μm，圆形正极片直径为9mm；干燥温度为100℃，干燥时间为5h。