李明达，郭志仪，郭文新，荣立德，韩玉香，王辛

（哈尔滨理工大学 材料科学与工程学院，哈尔滨150080）

0 引言

二茂铁又称环戊二烯基铁（Ferrocene），它是金属茂基配合物，是由铁原子与2个环戊二烯环成键形成，包括芳香性的高电子系统和相应尺寸的夹心构造，化学式为Fe(C5H5)2。二茂铁中的Fe周围共有36个电子，这使其具有较好的化学稳定性和氧化还原性[1]。同时，二茂铁及其衍生物的特殊结构使其具有良好的热稳定性、高度的富电子体系、较高的反应活性，以及化学性质稳定、氧化还原可逆、电子传输速率快等特性[2-3]。将二茂铁接枝在聚苯胺上，则能够提高材料的电化学性能，使其能够在锂离子电池中发挥重要特性，让锂离子电池正极材料具有高导电性、高倍率性能和循环稳定性。因此，本文设计了一种二茂铁/二苯胺导电聚合物，得到一种电化学性能较好的聚合物，并将其作为正极材料应用到锂离子电池中。

1 实验原料和实验方法

1.1 实验原料

表1 主要实验药品

1.2 实验流程

二茂铁/二苯胺导电聚合物合成流程与分子结构如图1所示。

图1 合成流程图

1）单体的制备。取0.15 mol二茂铁甲醛溶于25 mL无水乙醇，加入0.15 mol N-苯基对苯二胺、3.0 g无水碳酸钾，加热至80℃回流保温2 h。此后，在空气中冷却至室温，滤去K2CO3，减压蒸去溶剂，最终将剩余产物在80 ℃重结晶。其实验设备的组装如图2所示。

图2 实验设备组装图

实验过程中，可以适当地延长第一步的反应时间，可以加深反应程度，提高产量。在过滤掉碳酸钾以后，可以直接采用旋转蒸发仪将溶剂蒸发，得到的固体为较大颗粒的红褐色固体，内部包裹着未反应完全的亮红色的二茂铁甲醛颗粒，使用玛瑙研钵将颗粒碾碎后再进行重结晶操作能够提高产物的纯度。……