一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法，以三光气和丙三醇为原料，通过加入适量的催化剂和缚酸剂来制备活性中间产物；再与含氟磺酰卤类化合物通过亲核取代反应得到最终产物含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂。本发明专利技术实验条件温和，易于操作，产物纯度高。在此基础上还提出了含有该含氟磺酸酯类添加剂的锂电池电解液，与不含添加剂的电解液相比，含氟磺酸酯类添加剂的电解液能够明显改善锂离子电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法
本专利技术涉及锂电池制造领域，具体是一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法。
技术介绍
自20世纪90年代商业化以来，锂离子电池已经成为迄今为止综合性能最好的二次电池体系，广泛应用于消费类电子产品、手持电动工具、不间断电源及静态储能和交通运输工具等领域。然而，基于现有技术的锂离子电池在循环寿命、高低温循环性能以及安全性等方面尚难以完全满足高性能电动汽车和大型储能系统的应用要求。因此，研究长寿命、低成本、安全可靠以及对环境友好的新型电池及其材料理论和技术，已经成为新型锂离子电池研究中最核心的任务及目标。作为改善锂离子电池性能最经济有效的手段之一，锂离子电池添加剂已成为电解液实现多种功能化的关键。一般而言，少量添加剂(<5％)可以显著提高电池的各项性能(如倍率、循环、高低温或安全)。添加剂可以大致分为以下几类：防过充添加剂、阻燃添加剂和成膜添加剂几类。其中关于成膜添加剂的研究最为广泛，具有代表性是碳酸亚乙烯酯(VC)，硫酸乙烯酯(DTD)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)等，VC能够优先于溶剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法，其特征在于：所述的含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂用于制备锂电池电解液，所述的含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法具体包括有以下步骤：/n(1)、首先，在氮气保护条件下向反应容器中投入三光气和有机溶剂，搅拌一段时间使三光气完全溶解，再向反应容器中加入丙三醇、缚酸剂和催化剂，搅拌下回流反应8–24小时，经过过滤和萃取得到活性中间产物Ⅰ，化学反应式见下式(1)；其中，所述的三光气与丙三醇的摩尔比为1:6–10，所述的三光气与缚酸剂的摩尔比为1:6–8，所述的三光气与催化剂的摩尔比为1:0.01–0.1；/n

【技术特征摘要】
1.一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法，其特征在于：所述的含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂用于制备锂电池电解液，所述的含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、首先，在氮气保护条件下向反应容器中投入三光气和有机溶剂，搅拌一段时间使三光气完全溶解，再向反应容器中加入丙三醇、缚酸剂和催化剂，搅拌下回流反应8–24小时，经过过滤和萃取得到活性中间产物Ⅰ，化学反应式见下式(1)；其中，所述的三光气与丙三醇的摩尔比为1:6–10，所述的三光气与缚酸剂的摩尔比为1:6–8，所述的三光气与催化剂的摩尔比为1:0.01–0.1；



(2)、将得到的活性中间产物Ⅰ和有机溶剂加入到反应容器中，充分搅拌使活性中间产物Ⅰ溶解，接着向反应容器中加入含氟磺酰卤类化合物Ⅱ，加热回流反应4–8小时，待反应容器内温度恢复至室温，通过萃取得到目标产物含氟磺酸酯类添加剂Ⅲ，化学反应式见下式(2)，其中，含氟磺酰卤类化合物Ⅱ中，RF为CnF2n+1，n为0-8的整数，X为F或Cl；所述的中间产物Ⅰ与含氟磺酰卤类化合物Ⅱ的摩尔比为：1:4–6；





2.根据权利要求1所述的一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)和(2)中的有机溶剂选自下述溶剂中的一种或多种溶剂的混合：正己烷、环己烷、甲基环己烷、甲苯、乙苯、二氯甲烷、氯仿、氯苯、硝基甲烷、硝基苯、硝基甲苯、乙腈、苯乙腈、乙醚、甲基正丁基醚、苯乙醚、呋喃、四氢呋喃，1,4-二氧环己烷，乙二醇二甲醚、丙酮、苯甲酮、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、噻吩。


3.根据权利要求1所述的一种含氟磺酸酯类锂离子电池添加剂的制备方法，其特征在于：所述的缚酸剂选自下述物质中的一种或多种以上的混合物：三烷基脂肪胺、氧化钾、氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34