[发明专利]磺酸基共轭微孔聚合物、制备方法和应用

权利要求书

1.磺酸基共轭微孔聚合物，其特征在于，结构式为：

2.根据权利要求1所述的磺酸基共轭微孔聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含磺酸基的芳基二溴化物、乙炔基类化合物、四(三苯基膦)钯催化剂以及碘化亚铜催化剂溶于有机溶剂中得到混合溶液，置于80±10℃、氮气避光氛围下反应，抽滤，洗涤，索氏提取，干燥，得到磺酸基共轭微孔聚合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，含磺酸基的芳基二溴化物为1,4-二溴-2,5-双(3-磺基丙氧基)苯；乙炔基类化合物为1,3,5-三乙炔苯或1,3,5-三(4-乙炔苯基)苯；有机溶剂为体积比为1:1的甲苯和三乙胺的混合溶剂；含磺酸基的芳基二溴化物与乙炔基类化合物的摩尔比为3：2；四(三苯基膦)钯的摩尔量占总乙炔基基团摩尔量的3％～5％，碘化亚铜的摩尔量占总乙炔基基团摩尔量的3％～5％；反应时间为24h以上；依次采用氯仿、水、甲醇、丙酮洗涤；依次采用二氯甲烷和甲醇为溶剂进行索氏提取，提取时间为24～48h；干燥温度为60～80℃，干燥时间为12h以上。

4.磺酸基共轭微孔聚合物固态电解质，其特征在于，由权利要求1所述的磺酸基共轭微孔聚合物和离子液体组成。

5.根据权利要求4所述的磺酸基共轭微孔聚合物固态电解质，其特征在于，所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亚胺或1-正丁基-1-甲基吡咯烷二(三氟甲基磺酰)酰亚胺，磺酸基共轭微孔聚合物与离子液体的质量比为2:1。

6.根据权利要求5所述的磺酸基共轭微孔聚合物固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤如下：

将磺酸基共轭微孔聚合物加入到碱金属离子盐溶液中，超声、搅拌，使得磺酸基团结合碱金属离子进行离子交换，离心，收集固体，重复2次以上，至碱金属离子交换完全后干燥，将离子交换后的磺酸基共轭微孔聚合物粉末与离子液体混合，研磨均匀，压片，得到固态电解质片。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的碱金属离子盐为锂盐、钠盐或钾盐；所述的锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂或醋酸锂，钠盐为氯化钠或双三氟甲烷磺酰亚胺钠，钾盐为氯化钾或醋酸钾；所述的碱金属离子盐溶液中的溶剂为四氢呋喃、甲醇或水；所述的碱金属离子盐的浓度为1mol/L。

8.根据权利要求4所述的磺酸基共轭微孔聚合物固态电解质在电池中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的电池为锂离子电池、钠离子电池或钾离子电池。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的锂离子电池由磺酸基共轭微孔聚合物固态电解质、金属锂负极以及磷酸铁锂复合正极组装而成；其中所述磷酸铁锂复合正极通过将磷酸铁锂粉末、导电剂、粘合剂、离子液体、锂盐按质量比为40:5:5:2:8，经过分散、涂敷、干燥、制片制得；导电剂为Super-P；粘合剂为聚偏二氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液。