一种镁电池电解液制造技术

本发明专利技术属于电化学处理技术领域，具体涉及一种镁电池电解液。本发明专利技术的电解液与现有的电解液相比氧化分解电位高，因而能够用作高电压的镁电池的电解液。另外，本发明专利技术的电解液在作为镁二次电池的电解液使用的情况下，可起到反复稳定地高效率地进行镁的溶解析出的效果。本发明专利技术涉及：（1）一种镁电池电解液，包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂混合而成；（2）一种电化学装置，其特征在于，包括正极片、负极片、隔膜和权利上述的电解液。

【技术实现步骤摘要】
一种镁电池电解液
本专利技术属于电化学处理
，具体涉及一种镁电池电解液以及包括该电解液的二次电池。
技术介绍
镁是地壳中含量最丰富的元素之一，在能源短缺、环境污染等问题严重制约当代人类社会发展的今天被广泛应用于多种领域。镁与锂离子半径相近，化学性质相似；但是相较于锂金属，镁金属价格低廉、易加工处理、安全性更高，镁具有较高的熔点，较低的电极点位，较高的理论容量以及不活波性，因此以镁作为负极的可充镁电池成为了一种新型电池体系的研究热点。制约可充镁电池发展的关键因素主要是在绝大多数非质子电解质溶液中金属锂和镁表面形成的钝化膜性质不同。锂表面形成的钝化膜是锂离子的优良导体，而镁表面生成的钝化膜却是镁离子的不良导体，致使镁离子无法穿过，限制了其电化学活性。可以说，可充镁电池的每一步发展，都与电解液取得大的突破有关。因此，本领域的技术人员致力于开发一种性能更优、制备更易、成本更低的用于可充镁电池的电解液。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请人研究发现：当电解液中包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂时，能够提供高的氧化还原电位，能够得到高效率稳定的可逆的镁沉积-溶出过程。本专利技术的技术方案为，一种镁电池电解液，包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂，式中R1、R2、R3各自独立地选自卤代基、烷基、卤代烷基、碳原子数为6~10的芳基、卤代镁氧基或镁盐氧基；其中，R1、R2、R3中至少一个选自卤代镁氧基或镁盐氧基；其中，卤代基、烷基、卤代烷基的碳原子数为1~6；其中，所述溶剂为四碳五杂环系化合物、五碳六杂环系化合物和四碳六杂环系化合物的一种或几种；其中，所述添加剂为吡咯-卤化镁系化合物、哌啶-卤化镁系化合物、噻吩-卤化镁系化合物、噻唑卤化镁系化合物、和吗啉-卤化镁系化合物一种或几种。一种电化学装置，包括正极片、负极片、隔膜和本专利技术提供的电解液。本专利技术采用的技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术的电解液与现有的电解液相比氧化分解电位高，因而能够用作高电压的镁电池的电解液。另外，本专利技术的电解液在作为镁二次电池的电解液使用的情况下，可起到反复稳定地高效率地进行镁的溶解析出的效果。附图说明图1表示示出实施例四中的使用电解液1的CV测定中进行10次循环的结果的曲线图。图2表示示出实施例四中的使用电解液32的CV测定中进行10次循环的结果的曲线图。图3表示示出实施例四中的使用电解液32的CV测定中进行100次循环的结果的曲线图。图4表示示出实施例四中的使用电解液23的CV测定中进行100次循环的结果的曲线图。图5表示示出实施例四中的使用电解液17的CV测定中进行10次循环的结果的曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、优点及实施方式显得更加清晰明了，现结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述，应当理解，此处所描述的实施例仅仅是对本专利技术的解释说明，并不构成对本专利技术的限制。一种镁电池电解液，包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂混合而成，式中R1、R2、R3各自独立地选自卤代基、烷基、卤代烷基、碳原子数为6~10的芳基、卤代镁氧基或镁盐氧基；其中，R1、R2、R3中至少一个选自卤代镁氧基或镁盐氧基；其中，卤代基、烷基、卤代烷基的碳原子数为1~6；其中，溶剂为四碳五杂环系化合物、五碳六杂环系化合物和四碳六杂环系化合物的一种或几种；具体地，溶剂为吡咯系化合物、噻吩系化合物、噻唑系化合物、吡啶系化合物、吗啉系化合物和1,4-二氧环己烷系化合物、1,3-二氧环戊烷系化合物的一种或几种；其中，添加剂为吡咯-卤化镁氧基系化合物，噻吩-卤化镁氧基系化合物、噻唑-卤化镁氧基系化合物、吡啶-卤化镁氧基系化合物和吗啉-卤化镁氧基系化合物一种或几种。其中，通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂各自可由现有常规合成方法制备。实施例一通式（Ⅰ）所表示的化合物通式（Ⅰ）所表示的化合物中作为R1~R3中的卤代基可以例举出氟基、氯基、溴基、碘基等，优选氟基和氯基。通式（Ⅰ）所表示的化合物中作为R1~R3中的烷基的碳原子数为1~6的烷基，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、环戊基、环己基等，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基。通式（Ⅰ）所表示的化合物中作为R1~R3中的卤代烷基的碳原子数为1~6，优选为1~3，可以例举出：氟烷基、氯烷基、溴烷基等，优选氟烷基和氯烷基，更优选全氟烷基和全氯烷基。更具体而言，可以举出例如氟甲基、二氟甲基、全氟甲基、氟乙基、二氟乙基、三氟甲基、四氟甲基、全氟乙基、氟正丙基、二氟正丙基、三氟正丙基、四氟正丙基、五氟正丙基、六氟正丙基、全氟正丙基、氟异丙基、二氟异丙基、三氟异丙基、四氟异丙基、五氟异丙基、六氟异丙基、全氟异丙基、氯甲基、二氯甲基、全氯甲基、氯乙基、二氯乙基、三氯甲基、四氯甲基、全氯乙基、氯正丙基、二氯正丙基、三氯正丙基、四氯正丙基、五氯正丙基、六氯正丙基、全氯正丙基、氯异丙基、二氯异丙基、三氯异丙基、四氯异丙基、五氯异丙基、六氯异丙基、全氯异丙基、溴甲基、二溴甲基、全溴甲基、溴乙基、二溴乙基、三溴甲基、四溴甲基、全溴乙基、溴正丙基、二溴正丙基、三溴正丙基、四溴正丙基、五溴正丙基、六溴正丙基、全溴正丙基、溴异丙基、二溴异丙基、三溴异丙基、四溴异丙基、五溴异丙基、六溴异丙基、全溴异丙基，其中优选全氟甲基、全氟乙基、全氟正丙基、全氯甲基、全氯乙基、全氯正丙基，更优选全氟甲基、全氟乙基、全氯甲基、全氯乙基。通式（Ⅰ）所表示的化合物中作为R1~R3中的卤代烷基的碳原子数为6~10的芳基可以例举出：苯基、萘基；氟苯基、氯苯基、溴苯基、全氟苯基、全氯苯基；甲基苯基、乙基苯基、正丙基苯基、异丙基苯基、正丁基苯基、异丁基苯基、仲丁基苯基、叔丁基苯基、正戊基苯基、异戊基苯基、仲戊基苯基、叔戊基苯基、新戊基苯基、正己基苯基、异己基苯基、仲己基苯基、叔己基苯基、3-甲基戊基苯基、2-甲基戊基苯基、1,2-二甲基丁基苯基、环丙基苯基、环戊基苯基、环己基苯基；氟甲基苯基、全氟甲基苯基、氟乙基苯基、全氟乙基苯基、氟正丙基苯基、全氟正丙基苯基、氟异丙基苯基、全氟异丙基苯基、氟正丁基苯基、全氟正丁基苯基、氟异丁基苯基、全氟异丁基苯基、氟仲丁基苯基、全氟仲丁基苯基、氟叔丁基苯基、全氟叔丁基苯基、氟正戊基苯基、全氟正戊基苯基、氟异戊基苯基、全氟异戊基苯基、氟仲戊基苯基、全氟仲戊基苯基、氟叔戊基苯基、全氟叔丁基苯基、氟新戊基苯基、全氟新戊基苯基、氟正己基苯基、全氟正己基苯基、氟异己基苯基、全氟异己基苯基、氟仲己基苯基、全氟仲己基苯基、氟叔己基苯基、全氟叔己基苯基、氟-3-甲基戊基苯基、全氟-3-甲基戊基苯基、氟-2-甲基戊基苯基、全氟-2-甲基戊基苯基、氟-1,2-二甲基丁基苯基、全氟-1,2-二甲基丁基苯基、氟环丙基苯基、全氟环丙基苯基、氟环丁基苯基、全氟环丁基苯基、氟环戊基苯基、全氟环戊基苯基、氟环己基苯基、全氟环己基苯基、氯甲基苯基、全氯甲基苯基、氯乙基苯基、全氯乙基苯基、氯正丙基苯基、全氯正丙基苯基、氯异丙基苯基、全氯异丙基苯基、氯正丁基苯基、全氯正丁基苯基、氯异丁基苯基、全氯异丁基苯基、氯仲丁基苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁电池电解液，包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂混合而成，其特征在于，

【技术特征摘要】
1.一种镁电池电解液，包括通式（Ⅰ）所表示的化合物、添加剂和溶剂混合而成，其特征在于，式中R1、R2、R3各自独立地选自卤代基、烷基、碳原子数为6~10的芳基、卤代烷基、卤代镁氧基或镁盐氧基。2.根据权利要求1所述的镁电池电解液，其特征在于，所述R1、R2、R3中至少一个选自卤代镁氧基或镁盐氧基。3.根据权利要求1所述的镁电池电解液，其特征在于，所述卤代基、烷基和卤代烷基的碳原子数为1~6。4.根据权利要求1所述的镁电池电解液，其特征在于，所述R1、R2、R3各自独立地选自氟原子、C1~3链状烷基、C1~3卤代烷基、C1~3...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖兆亚，
申请(专利权)人：麻城市天力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42