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锂离子电池凭借其清洁环保、优质高效等优点,成为现如今以及未来最具发展前景的电化学储能设备。正极材料是锂离子电池中最重要的部分,其决定了电池的电压平台、比容量并且影响着其它诸多电化学性能。因此,研究开发环境友好型的高性能正极电极材料对化学电源的发展具有重要战略意义。高分子导电聚合物材料作为一种新兴工程塑料,近年来已成为电极材料的研究热点。首先本文以对苯二酚、甲醛等为原料,酸性条件下经缩聚反应合成了氢醌–甲醛聚合物,电化学性能良好的聚合物适宜的反应条件为:反应温度90℃,反应8 h时,甲醛/对苯二酚物质的量之比为2.5。利用傅里叶变换红外光谱仪对聚合物结构表征,结果表明聚合物分子链中含有多聚体酚羟基及亚甲基醚键等,为目标聚合物结构。扫描电子显微镜下,当甲醛/对苯二酚物质的量之比nf/nh≥2时,合成的聚合物呈现高度多孔线性结构,孔隙率较高;通过热重分析仪对聚合物热性能进行研究,表明随着甲醛含量增加,聚合物拥有更优的热稳定性能,在200-800℃,这个阶段聚合物质量减少35%65%。其次采用循环伏安法研究了聚合物的电化学性能。结果表明,在0.5 mol/L的Li2SO4溶液中,合成的聚合物在低扫描速度下发生了单电子可逆氧化反应,且反应受扩散控制;随着扫描速度增加,聚合物电化学可逆性和比电容均下降;当扫描速度为5 Mv/s,电压范围1.7 V时,聚合物PHQF4的质量比电容可达到203.25 F/g,等效比容量为95.98mAh/g,且经50次扫描或4℃冷冻干燥7 d后再扫描,循环伏安曲线的峰型完全相同,呈现出较好的电化学可逆性和稳定性。聚合物在0.5 A/g的电流密度下进行恒电流充放电测试,结果表明在相同电流密度下,随着聚合物中甲醛含量的增加,得到的聚合物比容量总体上呈先增大后减少的变化趋势。PHQF4的比容量高达85.11 mAh/g,这与CV分析的结果一致。当n(甲醛)/n(对苯二酚)的摩尔比大于等于2.5时,电极PHQF4和PHQF5在200次循环后拥有更高的容量保持率,达到82%以上,循环稳定性更优。