一种锂离子电池用阻燃电解质的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锂离子电池用阻燃电解质的制备方法。电解质采用新结构的含三聚氰环的三膦酸锂盐为主要组份复配而成的新型阻燃电解质。新型的含三聚氰环的三膦酸锂盐用2,4,6‑三氯‑1,3,5‑三嗪(三聚氯氰，TCT)与亚磷酸酯反应，然后水解引入三个磷酸基团，该三元膦酸与氢氧化锂、氧化锂或碳酸锂反应得到。其锂盐、中间体磷酸酯及其它添加剂溶解到有机溶剂中复配得到新型阻燃锂离子电池电解质，本发明专利技术所述的新型电解质可用于锂离子电池、锂氧电池、锂硫电池的电解质。

A preparation method of flame retardant electrolyte for lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用阻燃电解质的制备方法
本专利技术涉及一种用于锂电池阻燃电解质的制备。该电解质的电导率高，具有阻燃功能对于提高锂离子电池的安全性能具有重要作用。可用于锂离子电池、锂氧电池、锂硫电池。技术背景锂二次电池具有工作电压高、比能量大、比功率大、自放电小和无记忆效应等优点，已经成为当前二次电池研发的热点，并获得了广泛应用。常规锂离子电池的电解质为有机液体，存在易燃、易爆和漏液等隐患，为此，固态化锂电池的开发已经成为目前的研究热点。目前，固态化电解质主要包括固态聚合物电解质、无机固态电解质、有机-无机混合固态电解质和固-液复合电解质等。磷酸锂及其衍生物具有良好的锂离子传导率，可用于锂电池电解质。1983年，日本东芝公司开发了Li3.6Si0.6P0.4O4作为锂二次电池电解质，在3μA/cm2电流密度下，单位面积容量达150μAh/cm2。AhnB.T.等报道了掺杂Li3PO4的Li2S-SiS2体系，离子电导率可达6.9×10-4S/cm，是Li2S-SiS2体系中导电性最高的导电性材料[AhnB.T.等SolidStateIo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用阻燃电解质的制备方法，其特征在于：电解质采用新结构的含三聚氰环的三膦酸锂盐(LiTPT)为主要组份复配而成的新型阻燃电解质；LiTPT能溶于有机溶剂，一个分子中含六个锂锂离子，含有阻燃的三聚氰环和膦酸基团；锂离子电池电解质中加入LiTPT不但可以提高锂离子的电导率，而且有很好的阻燃性能；用LiTPT与三聚氰环的三膦酸酯(TTDP)与其它锂离子电池电解质添加剂复配，能得到新型阻燃电解质，其具体制备方法如下：/n(1)以2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(三聚氯氰，TCT)或2,4,6-三溴-1,3,5-三嗪(三聚溴氰，TBT)的任意一种为原料在亚磷酸酯中进行反应，得到含有三聚...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用阻燃电解质的制备方法，其特征在于：电解质采用新结构的含三聚氰环的三膦酸锂盐(LiTPT)为主要组份复配而成的新型阻燃电解质；LiTPT能溶于有机溶剂，一个分子中含六个锂锂离子，含有阻燃的三聚氰环和膦酸基团；锂离子电池电解质中加入LiTPT不但可以提高锂离子的电导率，而且有很好的阻燃性能；用LiTPT与三聚氰环的三膦酸酯(TTDP)与其它锂离子电池电解质添加剂复配，能得到新型阻燃电解质，其具体制备方法如下：
(1)以2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(三聚氯氰，TCT)或2,4,6-三溴-1,3,5-三嗪(三聚溴氰，TBT)的任意一种为原料在亚磷酸酯中进行反应，得到含有三聚氰环的三膦酸酯(TTDP)，TTDP在浓盐酸中水解得到含有三聚氰环的三元膦酸(TPT)，将三元膦酸与氢氧化锂、氧化锂或碳酸锂发生反应得到含三聚氰环的三膦酸锂盐(LiTPT)；具体步骤为：三元卤代烃原料在搅拌下在0.5～2h内分批慢慢加入亚磷酸酯中，升温至80～120℃反应6～10h，冷却后加入石油醚中过夜，得到沉淀，抽滤得到TTDP的晶体；将TTDP在浓盐酸中加热、搅拌、回流反应12～36h，在50～70℃下，减压蒸出HCl、醇和水，分别用水和有机溶剂萃取，将水相浓缩，真空干燥得TPT；将TPT与氢氧化锂或锂盐，固相研磨或溶液搅拌反应2～24h，真空干燥至恒重，得到含有三聚氰环的三元膦酸的锂盐(LiTPT)；
(2)LiTPT与TTDP按照一定的比例混合，溶解到合适的有机溶剂中，加入其它添加剂复配，得到新型阻燃的锂离子电池电解质，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素文，李忠芳，孙鹏，王传刚，崔伟慧，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37