本發(fā)明涉及電池正極材料及其制造領(lǐng)域，尤其涉及一種新型正極材料π-體系甲酸鹽及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前的儲(chǔ)能電池以鋰離子電池為主，是一種高性能的環(huán)保電池，具有開路電壓高、自放電率低、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)、寬的使用溫度范圍以及大電流充放電等優(yōu)點(diǎn)，在電子儀表、通訊、電子器件、便攜式電動(dòng)工具、電動(dòng)車以及軍事等行業(yè)廣泛使用，蘊(yùn)含巨大商機(jī)。

常見的鋰離子電池正極材料有錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰、三元鎳鈷錳鋰和磷酸亞鐵鋰等。由于錳酸鋰的高溫性能和循環(huán)性能差，鈷有毒且資源有限，鎳酸鋰的制備困難等因素制約了它們的應(yīng)用和發(fā)展。橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸亞鐵鋰具有鋰離子可逆脫/嵌特性，良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、安全性和較高的比能量等特點(diǎn)，但存在導(dǎo)電率低，鋰離子傳導(dǎo)率低等缺點(diǎn)，要求減小粒徑，摻雜金屬離子，包覆導(dǎo)電材料等。在鋰離子的脫/嵌過程中，涉及正極材料晶體結(jié)構(gòu)的變化，損壞晶體結(jié)構(gòu)，影響電池壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型正極材料π-體系甲酸鹽及其制備方法，具有內(nèi)稟性導(dǎo)電，不需外加導(dǎo)電劑，高能量密度，高充電速率，材料結(jié)構(gòu)不會(huì)因充放電而破損等特點(diǎn)。

其具體技術(shù)內(nèi)容如下：

本發(fā)明提供一種新型正極材料π-體系甲酸鹽，包括2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物、2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物和2,5-呋喃二甲酸鹽與2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物中的任意一種。

于本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物包括三并2,5-呋喃二甲酸鹽和/或2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫聚合物，所述2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物是指2,5-呋喃二甲酸鹽脫去3-和4-h生成活性中間體；中間體的4個(gè)碳原子上各有1個(gè)電子的2p軌道與氧原子的孤對(duì)電子2p軌道側(cè)面重疊，形成5原子6電子參與的π5⁶-共軛結(jié)構(gòu)，具有碳氧五元環(huán)平面骨架體系；連接在呋喃2,5-位上的兩個(gè)甲酸鹽基具有三原子4電子參與的π-p共軛結(jié)構(gòu)，呋喃環(huán)與甲酸鹽基間π-π共軛，形成π11¹⁴-共軛結(jié)構(gòu)；中間體的3-和4-碳原子各有1個(gè)處于碳氧五元環(huán)平面內(nèi)的sp²雜化軌道，且各有1個(gè)電子，即是2,5-二甲酸鹽基-3,4-雙自由基呋喃中間體，其結(jié)構(gòu)式為：

其中甲酸鹽基中的金屬離子記為mⁿ⁺,n為金屬離子的價(jià)數(shù)，n＝1,2,3……

三個(gè)所述2，5-二甲酸鹽基-3，4-雙自由基呋喃中間體之間通過sp²-sp²偶合形成三個(gè)平伏σ鍵，生成三并2,5-呋喃二甲酸鹽，其結(jié)構(gòu)式為：

三個(gè)碳氧五元環(huán)骨架共平面，具有33原子42電子參與的π33⁴²-共軛結(jié)構(gòu)；π33⁴²-共軛結(jié)構(gòu)和六個(gè)甲酸鹽基是三并2,5-呋喃二甲酸鹽是作為正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，π33⁴²-共軛結(jié)構(gòu)賦予內(nèi)秉性導(dǎo)電，六個(gè)甲酸鹽基賦予金屬離子在充/放電時(shí)可脫/嵌功能；

由兩個(gè)或以上所述的2，5-二甲酸鹽基-3，4-雙自由基呋喃中間體之間通過sp²-sp²自由基偶合生成平伏α鍵，形成側(cè)基與分子鏈共軛的2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫聚合物，其結(jié)構(gòu)式為：

其中m≥2；該2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫聚合物具有(π11¹⁴-)m共軛結(jié)構(gòu),有2m甲酸鹽基，是作為正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

于本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物包括三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體和/或2-呋喃甲酸鹽的脫氫聚合物，所述2-呋喃甲酸鹽的脫氫聚合物包括2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物、2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和2-呋喃甲酸鹽的脫氫立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物，所述2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物是指

2-呋喃甲酸鹽脫去3-和4-h，生成2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體，其結(jié)構(gòu)式為：

2-呋喃甲酸鹽脫去4-和5-h生成2-甲酸鹽-4，5-雙自由基呋喃中間體，其結(jié)構(gòu)式為：

2-呋喃甲酸鹽脫去3，4，5-h生成2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體其結(jié)構(gòu)式為：

其中甲酸鹽基中的金屬離子記為mⁿ⁺,n為金屬離子的價(jià)數(shù)，n＝1,2,3……

所述2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體都具有π8¹⁰-共軛結(jié)構(gòu)；

所述2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體中的一種進(jìn)行均聚反應(yīng)生成2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物；

所述2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體中的兩種或三種進(jìn)行共聚反應(yīng)，生成2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物，其結(jié)構(gòu)式為：

所述的2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物的側(cè)基與聚合物分子鏈共軛，形成(π8¹⁰-)(m+l+k+j)共軛結(jié)構(gòu),含有(m+l+k+j)甲羧鹽基，是可用作正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；其中m＝0,1,2…,l＝0,1,2…,k＝0,1,2，…,j＝0,1,2…,m+l+k+j≥2；

三個(gè)所述的2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體通過三拼合反應(yīng)生成三并2-呋喃甲酸鹽，其結(jié)構(gòu)式為：

三個(gè)所述的2-甲酸鹽-4，5-雙自由基呋喃中間體通過三拼合反應(yīng)生成三并2-呋喃甲酸鹽，其結(jié)構(gòu)式為：

所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體可在3，4-或4，5-位發(fā)生反應(yīng)，三個(gè)所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體在3，4-位發(fā)生三拼合反應(yīng)生成三并2-甲酸鹽-5-自由基呋喃，其結(jié)構(gòu)式為：

三個(gè)所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體在4，5-位發(fā)生三拼合反應(yīng)生成三并2-甲酸鹽-3-自由基呋喃，其結(jié)構(gòu)式為：

同理可產(chǎn)生20個(gè)，共計(jì)24個(gè)具有π24³⁰-共軛結(jié)構(gòu)的三并2-呋喃甲酸鹽異構(gòu)體；由于三種脫氫反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng)，中間體的三拼合反應(yīng)，聚合反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)果是當(dāng)原料消耗盡時(shí)有的三拼合異構(gòu)體的存在量很??；

所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體具有3個(gè)自由基活性中心，在其參加的三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體、2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物的鏈節(jié)的呋喃環(huán)3-或5-位還有一個(gè)sp²自由基；所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體可與含有2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體的三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體、2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物的鏈節(jié)間通過sp²-sp²偶合生成α鍵，發(fā)生交聯(lián)，構(gòu)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物；α鍵兩端各連接一個(gè)龐大的基團(tuán)，由于空間位阻效應(yīng)，這兩個(gè)龐大的基團(tuán)不可能共平面；不在同一平面的基團(tuán)互為支撐，構(gòu)成大量可供金屬離子遷移的通道，提高電池的充電速率；

π24³⁰-共軛結(jié)構(gòu)和甲酸鹽基是三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體、2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物用作正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，π24³⁰-共軛結(jié)構(gòu)賦予內(nèi)稟性導(dǎo)電，甲酸鹽基賦予金屬離子脫/嵌功能。

于本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述2,5-呋喃二甲酸鹽與2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物包括2,5-二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽的三拼合異構(gòu)體，線性的均聚物、共聚物和立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物；所述2,5-呋喃二甲酸鹽與2-呋喃甲酸鹽的脫氫產(chǎn)物是用2,5-呋喃二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽混合物為原料，2,5-呋喃二甲酸鹽經(jīng)脫氫反應(yīng)后生成2,5-二甲酸鹽基-3,4-雙自由基呋喃中間體，2-呋喃甲酸鹽混合物脫氫反應(yīng)后生成2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體；所述2,5-二甲酸鹽基-3,4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體中的一種發(fā)生均聚反應(yīng)生成均聚物，兩種或以上發(fā)生共聚反應(yīng)生成共聚物；所述2,5-二甲酸鹽基-3,4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-3，4-雙自由基呋喃中間體、2-甲酸鹽-4、5-雙自由基呋喃中間體和2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體經(jīng)三拼合反應(yīng)可生成50種三拼合異構(gòu)體；

所述的2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體具有三個(gè)自由基活性中心，聚合物中含有2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體的鏈節(jié)還存在3-或5-自由基；2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體參與的三拼合異構(gòu)體中也存在3-或5-自由基，2-甲酸鹽-3，4，5-三自由基呋喃中間體與該些自由基發(fā)生sp²-sp²偶合生成α鍵，發(fā)生交聯(lián)；α鍵兩端與龐大的基團(tuán)連接，由于空間位阻效應(yīng)，這兩個(gè)龐大的基團(tuán)不可能共平面，而是生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物；不在同一平面的基團(tuán)互為支撐，構(gòu)成大量可供金屬離子遷移的通道，可提高電池的充電速率；

所述的正極材料π-體系甲酸鹽包括：所述的2,5-二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽的三拼合異構(gòu)體中的一種、兩種或以上、所述的均聚物、所述的共聚物和所述的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物。

于本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述的金屬離子為鋰離子。

一種上述的新型正極材料π-體系甲酸鹽的制備方法，包括如下步驟：

(1)將2,5-呋喃二甲酸配制成濃度為1-5mol/l的水溶液，將可溶性金屬氫氧化物配制成濃度為1-5mol/l的水溶液，按摩爾比，2,5-呋喃二甲酸∶金屬氫氧化物＝1∶1-1.01，將2,5-呋喃二甲酸水溶液，金屬氫氧化物水溶液分別計(jì)量，并流，連續(xù)加入已啟動(dòng)的連續(xù)式氣泡液膜反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)流出反應(yīng)液，放置，經(jīng)過濾，洗滌和干燥后，制得2,5-呋喃二甲酸鹽；

(2)將分子中碳原子數(shù)nc與氧原子數(shù)no之比nc/no＝0.5-1.5的有機(jī)物中的一種、兩種或以上與2,5-呋喃二甲酸鹽，按質(zhì)量比1-15％充分混合，混合物在氮?dú)饬飨?，從室溫程序升溫至反?yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至900℃，焙燒1-12h，制得三并2,5-二甲酸鹽；或?qū)?,5-呋喃二甲酸鹽在氮-氧混合氣體或空氣流下，從室溫程序升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至900℃，焙燒1-12h，制得三并2,5-呋喃二甲酸鹽和/或2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫聚合物。

一種上述的新型正極材料π-體系甲酸鹽的制備方法，包括如下步驟：

(1)將2-呋喃甲酸配制成濃度為1-5mol/l的水溶液，將可溶性金屬氫氧化物配制成濃度為1-5mol/l的水溶液，按摩爾比，2-呋喃甲酸∶金屬氫氧化物＝1∶1-1.01，將2-呋喃甲酸水溶液，金屬氫氧化物水溶液分別計(jì)量，并流，連續(xù)加入已啟動(dòng)的連續(xù)式氣泡液膜反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)流出反應(yīng)液，放置，經(jīng)過濾，洗滌和干燥后，制得2-呋喃二甲酸鹽；

(2)將分子中碳原子數(shù)nc與氧原子數(shù)no之比nc/no＝0.5-1.5的有機(jī)物中的一種、兩種或以上與2-呋喃甲酸鹽，按質(zhì)量比1-15％充分混合，混合物在氮?dú)饬飨?，從室溫程序升溫至反?yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至800℃，焙燒1-12h，制得三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體和/或2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和/或2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物；

或?qū)?-呋喃甲酸鹽在氮-氧混合氣體或空氣流下，從室溫程序升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至800℃，焙燒1-12h，三并2-呋喃甲酸鹽及其異構(gòu)體和/或2-呋喃甲酸鹽的脫氫均聚物和/或2-呋喃甲酸鹽的脫氫共聚物。

一種上述的新型正極材料π-體系甲酸鹽的制備方法，包括如下步驟：

(1)將2,5-呋喃二甲酸和2-呋喃甲酸配制成濃度為1-5mol/l的混合水溶液，克分子比為2,5-呋喃二甲酸∶2-呋喃甲酸＝1-100∶100-1；將可溶性金屬氫氧化物配制成濃度為1-5mol/l的水溶液；按摩爾比，(2,5-呋喃二甲酸+2-呋喃甲酸)∶金屬氫氧化物＝1∶1-1.01，將2,5-呋喃二甲酸和2-呋喃甲酸混合水溶液，金屬氫氧化物水溶液分別計(jì)量，并流，連續(xù)加入已啟動(dòng)的連續(xù)式氣泡液膜反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)流出反應(yīng)液，放置，經(jīng)過濾，洗滌和干燥后，制得2,5-呋喃二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽均勻混合物；

(2)將分子中碳原子數(shù)nc與氧原子數(shù)no之比nc/no＝0.5-1.5的有機(jī)物中的一種、兩種或以上與2,5-呋喃二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽混合物，按質(zhì)量比1-15％充分混合，混合物在氮?dú)饬飨?，從室溫程序升溫至反?yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至800℃，焙燒1-12h，制得三拼2,5-二甲酸鹽及其相應(yīng)聚合物；或?qū)?,5-呋喃二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽混合物在氮-氧混合氣體或空氣流下，從室溫程序升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度的范圍為室溫至800℃，焙燒1-12h，制得所述的2,5-二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽的三拼合異構(gòu)體，線性的所述的均聚物、共聚物和所述的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物。

當(dāng)電池充/放電時(shí)，甲酸根基氧負(fù)離子在正極按單電子轉(zhuǎn)移機(jī)制發(fā)生氧化還原反應(yīng)；所述三拼合產(chǎn)物的分子中具有π33⁴²-和π24³⁰-共軛結(jié)構(gòu)和甲酸鹽基，聚合產(chǎn)物分子中含有π11¹⁴-和π8¹⁰-共軛結(jié)構(gòu)的側(cè)基和甲酸鹽基，且側(cè)基與聚合物分子鏈共軛；π33⁴²-、π24³⁰-、π11¹⁴-和π8¹⁰-共軛結(jié)構(gòu)和甲酸鹽基是這類產(chǎn)物可作為正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；

為了便于說明上述三拼合產(chǎn)物和相應(yīng)聚合產(chǎn)物的電化學(xué)行為，設(shè)金屬離子為鋰離子，將三拼2,5-呋喃二甲酸鋰的6個(gè)甲酸鋰基中的1個(gè)記為π30³⁸-cooli；在電解質(zhì)中π30³⁸-cooli離解為π30³⁸-coo^－和li⁺；充電時(shí)li⁺到達(dá)負(fù)極，π30³⁸-coo^－在正極發(fā)生單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，氧負(fù)離子將一個(gè)電子轉(zhuǎn)移給正極，被氧化成π30³⁸-coo·；該甲酰氧自由基連接在π30³⁸-共軛體系上，在π30³⁸-共軛體系的呋喃環(huán)上的2-碳與甲酰氧自由基之間除α鍵外，還有p-p共軛鍵，因此不會(huì)發(fā)生脫羧反應(yīng)；-o·連接在π30³⁸-co共軛結(jié)構(gòu)上而穩(wěn)定化；在固態(tài)正極材料中的甲酰氧自由基-coo·固定在一個(gè)位置上，不像在溶液中那樣可遷移到可以偶合的距離范圍內(nèi)；故在正極的π30³⁸-coo·不發(fā)生脫羧，也不發(fā)生偶合，而是穩(wěn)定存在；在放電時(shí)π30³⁸-coo·從正極獲得一個(gè)電子，被還原為π30³⁸-coo^－，li⁺從負(fù)極回到正極；

當(dāng)充電時(shí)，π30³⁸-coo·進(jìn)一步轉(zhuǎn)移一個(gè)電子給正極，被氧化為π30³⁸-coo⁺；這一步比第二步轉(zhuǎn)一個(gè)電子要困難得多，氧負(fù)離子轉(zhuǎn)移一個(gè)電子產(chǎn)生氧自由基比氧自由基轉(zhuǎn)移一個(gè)電子容易；在π30³⁸-共軛體系的呋喃環(huán)上的2-碳與甲酰氧正離子之間除α鍵外，還有p-p共軛鍵，因此不會(huì)發(fā)生脫羧反應(yīng)；甲酰氧正離子不可能發(fā)生偶合反應(yīng)；而且-o⁺連接在π30³⁸-co共軛結(jié)構(gòu)上而穩(wěn)定化；其他的甲酸鋰基在正極同樣地發(fā)生氧化還原反應(yīng)，提供高的能量密度和高的充電速率；這里所述正極材料體系中不允許可與-coo^－、-coo·和-coo⁺發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)存在，以保證氧化/還原反應(yīng)的可逆性。具體的反應(yīng)式如下：

(1)：

(2)：

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明提出的新型正極材料π-體系甲酸鹽，通過2,5-呋喃二甲酸鹽或2-呋喃甲酸鹽脫氫產(chǎn)生的鄰位雙自由基或三自由基中間體，發(fā)生三拼合反應(yīng)和聚合反應(yīng)，生成三并2,5-呋喃二甲酸鹽或三并2-呋喃甲酸鹽、及其均聚物和立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物，不共平面的基團(tuán)互為支撐，構(gòu)成可供金屬離子遷移的通道。三拼合產(chǎn)物含有π33⁴²或π24³⁰共軛結(jié)構(gòu)和甲酸鹽基。聚合物含有π6¹⁰或π9¹⁴與分子鏈共軛結(jié)構(gòu)和甲酸鹽基，是這些產(chǎn)物可作為正極材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。π33⁴²或π24³⁰共軛結(jié)構(gòu)賦予內(nèi)稟性導(dǎo)電，甲酸鹽基賦予金屬離子脫/嵌功能。當(dāng)電池充放電時(shí)，甲酸根基氧負(fù)離子在正極按單電子轉(zhuǎn)移機(jī)制進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。具有內(nèi)稟性導(dǎo)電，不需外加導(dǎo)電劑，高能量密度，高充電速率，材料結(jié)構(gòu)不會(huì)因充放電而破損等特點(diǎn)。此外，本發(fā)明的制備采用氣泡液膜法連續(xù)工藝，容易實(shí)施工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，工藝流暢，生產(chǎn)成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例二的黑色產(chǎn)物的紅外光譜圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不影響權(quán)利要求。

實(shí)施例一：

將2,5-呋喃二甲酸制成濃度為2mol/l的水溶液，將lioh·h2o配制成濃度為2mol/l的水溶液，按摩爾比，2,5-呋喃二甲酸∶氫氧化鋰＝1∶1-1.01，于室溫，將2,5-呋喃二甲酸水溶液、氫氧化鋰水溶液分別計(jì)量，并流，連續(xù)加入已啟動(dòng)的na-ls-1l型連續(xù)式氣泡液膜反應(yīng)器中，連續(xù)流出反應(yīng)液，放置，經(jīng)過濾，干燥后，制得無色結(jié)晶的2,5-呋喃二甲酸鋰。

將2,5-呋喃二甲酸鋰100g與5g葡萄糖和2.5g檸檬酸充分混合后，置于管式爐中，通氮?dú)?，?0℃/min升溫至580℃，保持4h，冷卻后取出，制得黑色三并2,5-呋喃二甲酸鋰和/或2,5-呋喃二甲酸鹽的脫氫聚合物。

實(shí)施例二：

將2-呋喃甲酸配制成濃度為2mol/l的水溶液，將lioh·h2o配制成濃度為2mol/l的水溶液，按摩爾比，2-呋喃甲酸∶氫氧化鋰＝1∶1-1.01，于室溫，將2-呋喃甲酸水溶液和氫氧化鋰水溶液分別計(jì)量，并流，連續(xù)加入已啟動(dòng)的na-ls-1l型連續(xù)式氣泡液膜反應(yīng)器中，連續(xù)流出2-呋喃甲酸鋰反應(yīng)液，放置，經(jīng)過濾，干燥后，制得無色針狀結(jié)晶的2-呋喃甲酸鋰；

將2-呋喃甲酸鋰100g與5g葡萄糖和2.5g檸檬酸充分混合后，置于管式爐中，通氮?dú)?，?0℃/min升溫至580℃，保持4h，冷卻后取出，制得黑色產(chǎn)物：三并2-呋喃甲酸鋰及其異構(gòu)體、和大量側(cè)基2-呋喃甲酸鋰雙基與分子鏈共軛的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的2-呋喃甲酸鋰脫氫共聚物、2-呋喃甲酸鋰脫氫均聚物和2-呋喃甲酸鋰脫氫立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物。

如圖1所示，所述黑色產(chǎn)物的電阻率為9-10ω有尖銳的x-射線衍射(xrd)峰和清晰的xrd譜圖，按scherrer公式，d＝kλ/b1/2cosθ，取k＝0.89，使用銅靶，λ＝0.154nm，以衍射峰位2θ＝33.6647°計(jì)算，粒徑為53.96nm。在其傅里葉變換紅外光譜(ftir)中，1495cm^－1和1440cm^－強(qiáng)吸收峰指認(rèn)為雙齒式(o…c…o)^-的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收，1086cm^－1和864cm^－1中等強(qiáng)度吸收峰指認(rèn)為c＝c－o－c＝c的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收，甲酸基的吸收峰的位置因大范圍的π-共軛被大幅度降低。489cm^－1和414cm^－1吸收峰指認(rèn)為雙齒式(o…c…o)^-li⁺中l(wèi)i…o的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收。

實(shí)施例三：

將2,5-呋喃二甲酸鋰與α’-呋喃甲酸鋰按克分子比為4:6的混合物100克加入淀粉7克，充分混合后，置于管式爐中通氮?dú)?，?0℃/min程序升溫至500℃保持4h，冷卻后取出獲得導(dǎo)電性黑色產(chǎn)物：2,5-二甲酸鹽和2-呋喃甲酸鹽的三拼合異構(gòu)體中的一種、兩種或以上、所述的均聚物、所述的共聚物和所述的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物。

上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請(qǐng)方案實(shí)施方式的舉例說明，凡與本申請(qǐng)方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。