2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂及其复配物用于阻燃电解质的制备制造技术

本发明专利技术提供一种高磷酸含锂的2,4,6‑三氧代‑1,3,5‑三嗪‑三磷酸基锂盐及溶剂、添加剂等复配得到的锂离子电池阻燃电解质的制备方法，高的磷酸基与锂离子含量，在实现阻燃效果的前提下，提供多个锂离子附着位点，提高电解液中锂离子浓度，并减少了阻燃添加剂的使用。其特征在于，首先用亚磷酸三酯取代三氯异氰尿酸上的高活性氯，得到磷酸酯类化合物；再将酯类化合物水解得到磷酸基产物；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。

Preparation of 2,4,6-trioxy-1,3,5-triazine-lithium triphosphate and its complex for flame retardant electrolyte

【技术实现步骤摘要】
2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂及其复配物用于阻燃电解质的制备
本专利技术涉及一种锂离子电池阻燃电解质的制备方法，可以不但可以提高电解质的电导率，而且该电解质还有很好的阻燃效果，可用于锂离子电池、锂-氧电池或锂-硫电池领域。
技术介绍
电解质作为锂电池的重要组成部分，对提升锂离子电池的循环稳定性能和能量密度等起到关键作用。而锂离子电解液多由有机溶剂和导电锂盐组成，在使用过程中，可能存在的热冲击、过充放等问题提高电池工作温度或锂枝晶等现象的存在，导致其电解质膜被破坏及电池内部短路，出现热失控现象。锂离子电池的安全事故，80％以上与热失控相关，这主要归因为锂离子电池普遍采用介电常数高且相容性好，但易燃的碳酸酯类作为电解质的溶剂，因此在兼顾安全性和电化学性能下，最直接、有效和经济地提高安全性的方法就是阻燃剂的添加。锂离子电池用阻燃剂大致可分为含磷阻燃剂、含氟阻燃剂、含氮阻燃剂和复合阻燃剂。含磷阻燃剂以自由基捕捉机理为主，磷酸三甲酯(TMP)和磷酸三乙酯(TEP)是最早研究的阻燃添加剂，阻燃效果优异，例如专利文献CN108本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂及其复配物用于阻燃电解质的制备，其特征在于：电解质采用新结构的含异氰脲酸环的三膦酸锂盐，2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂(LiTPA)为主要组份复配而成的新型阻燃电解质；LiTPA能溶于有机溶剂，LiTPA分子中有多个锂离子，其溶于有机溶剂的溶液具有很好的锂离子导电性能，LiTPA分子中的异氰脲酸基团和磷酸基团均具有很好的阻燃性能，LiTPA及其异氰脲酸磷酸酯(TTP)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)以三氯异氰脲酸为原料(TCCA)，经过亚磷酸酯中进行反应，制备得到异氰尿酸基三...

【技术特征摘要】
1.2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂及其复配物用于阻燃电解质的制备，其特征在于：电解质采用新结构的含异氰脲酸环的三膦酸锂盐，2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-三磷酸锂(LiTPA)为主要组份复配而成的新型阻燃电解质；LiTPA能溶于有机溶剂，LiTPA分子中有多个锂离子，其溶于有机溶剂的溶液具有很好的锂离子导电性能，LiTPA分子中的异氰脲酸基团和磷酸基团均具有很好的阻燃性能，LiTPA及其异氰脲酸磷酸酯(TTP)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)以三氯异氰脲酸为原料(TCCA)，经过亚磷酸酯中进行反应，制备得到异氰尿酸基三磷酸酯(TTP)，在浓盐酸中水解得到异氰尿酸基三元磷酸(TPA)，将TPA与氢氧化锂、氧化锂或锂盐反应得到异氰脲酸环的三膦酸锂盐(LiTPA)；具体步骤为：TCCA原料搅拌下在0.5～2h内分批慢慢加入亚磷酸酯中，升温至80～120℃反应6～12h，冷却后减压蒸去亚磷酸酯，得到TTP；将TTP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，用水和有机溶剂萃取，将水相浓缩，真空干燥得TPA；将TPA与氢氧化锂、氧化锂或碳酸锂发生反应得到异氰脲酸环的三膦酸锂盐(LiTPA)；
(2)LiTPA和TTP按照一定比例混合，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，得到新型阻燃的锂离子电池电解质用于锂离子电池、锂氧电池、锂硫电池的电解质。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素文，李忠芳，郭辉，孙鹏，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