[发明专利]离子型共价有机框架材料及其制备方法、固态复合电解质及其用途

权利要求书

1.一种离子型共价有机框架材料，其特征在于，所述共价有机框架材料具有下式表示的结构：

{-[CH₂-(P⁺(CH₂OH)₂-CH₂-NH-X-NH)]_n- nY^-}

其中所述-[CH₂-(P⁺(CH₂OH)₂-CH₂-NH-X-NH)]_n-结构闭合成环，其中X表示任选地带有砜基或羰基的二价芳族基团，Y^-表示反离子，n表示4至8的整数。

2.根据权利要求1所述的离子型共价有机框架材料，其中所述二价芳族基团选自亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、二价芳族杂环基团、二价芳族稠环基团，所述基团是任选地取代的。

3.根据权利要求1所述的离子型共价有机框架材料，其中Y^-选自氯离子、硫酸根离子、高氯酸根离子、六氟磷酸阴离子、二(三氟甲基磺酰基)亚胺阴离子、氟代烷基磷酸阴离子、二(三氟甲烷磺酰基)甲基阴离子、二草酸硼酸阴离子、六氟砷酸阴离子、四氟硼酸阴离子和三氟甲基阴离子中的一种或多种。

4.一种制备权利要求1所述的离子型共价有机框架材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

1)将第一单体溶解于溶剂中得到溶液A，所述第一单体具有式NH₂-X-NH₂表示的结构，其中X表示任选地带有砜基或羰基的二价芳族基团；

2)将第二单体加入到溶剂中得到溶液B，所述第二单体具有式[(P⁺(CH₂OH)₄Y^-]表示的结构，其中Y^-表示反离子；

3)将溶液A与溶液B混合得到反应混合物；

4)使反应混合物在20-80℃反应0.5-48小时，得到所述离子型共价有机框架材料，

其中步骤1)和步骤2)中的所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺或其混合物。

5.一种固态复合电解质，其特征在于：所述固态复合电解质由锂盐和权利要求1所述的离子型共价有机框架材料组成，其中所述锂盐填充在所述离子型共价有机框架材料的孔隙中。

6.根据权利要求5所述的固态复合电解质，其中所述锂盐与所述共价有机框架材料的摩尔比在1至6之间。

7.根据权利要求5所述的固态复合电解质，其中所述锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰基亚胺锂、氟代烷基磷酸锂、双三氟甲烷磺酰基甲基化锂、二草酸硼酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基锂中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的固态复合电解质，其中所述固态复合电解质是阻燃性的。

9.权利要求5至8中任一项所述的固态复合电解质用于制备电池的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其中所述电池为锂二次电池或太阳能电池。

11.权利要求5至8中任一项所述的固态复合电解质用于制备超级电容器的用途。