易溶于有机溶剂的阻燃锂离子电池电解质的制备方法技术

一种易溶于有机溶剂的具有阻燃功能的锂盐及其锂离子电池的阻燃电解质，该锂盐为部分被(烷基芳烃氧基)取代的聚(磷酸锂)磷腈，其结构通式为：[(R‑Ar‑O)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】易溶于有机溶剂的阻燃锂离子电池电解质的制备方法
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。
技术介绍
锂离子电池、锂硫电池和锂氧电池中均用到有机电解液。由于锂离子电池的广泛应用，使得锂离子电池的电解液的研究受到人们的广泛关注。锂离子电池中，电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对于锂离子在正负极之间的运动起着非常重要的作用，决定锂离子的性能。而锂盐作为液体电解质(电解液)的重要组成部分，是影响电解液性能的重要因素。常采用的锂盐，如高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)，最常用的是六氟磷酸锂，但是六氟磷酸锂也存在电导率低，遇水分解，不但会使电导率下降，而且还会产生胀气现象，所以，开发研究新型电导率高，对水稳定的锂盐是重要的研究课题；常用的有机溶剂，由于电池的工作电压远高于水的分解电压，因此锂离子电池常采用有机溶剂，如乙醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙基酯等。有机溶剂常常在充电时破坏石墨的结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种易溶于有机溶剂的新型阻燃锂离子电池电解质的制备方法，其特征在于：其结构通式为：[(R-Ar-O)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种易溶于有机溶剂的新型阻燃锂离子电池电解质的制备方法，其特征在于：其结构通式为：[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Li2O3P)2n-x]锂盐是一种易溶于有机溶剂的，且具有阻燃功能的锂盐，该锂盐为部分被烷基芳烃氧基取代的聚(磷酸锂)磷腈，由于该锂盐的分子中有大量的芳香烃基团，使其在有机溶剂中的溶解性能得到提升；通过控制分子中烷基芳烃氧基取代的的量来调控该类锂盐在有机溶剂中的溶解性能；由于有芳香环，使其与电极材料的相容性得到改善；由于分子中含有很多锂离子能电离出来，所以，该锂盐具有好的锂离子电导率；由于分子中含有阻燃性能很好的聚磷腈基团和磷酸基团，所以该盐具有很好的阻燃性能；该锂盐与其中间体磷酸酯([(R-Ar-O)x(P＝N)n(R’2O3P)2n-x])进行复配得到新型阻燃电解质；该新型电解质的制备工艺路线如下：
1)以六氯环三磷腈(HCCP)为原料，在高沸点的溶剂中，210～250℃下加热开环聚合得到聚(二氯磷腈)(PDCP)，PDCP溶解到特定溶剂中，在100～120℃下与一定量的亚磷酸三酯反应，得到部分磷酸酯化的氯代(二烷氧基磷酸酯基)磷腈)[Clx(P＝N)n(R’2O3P)2n-x]；[Clx(P＝N)n(R’2O3P)2n-x]与烷基芳烃酚钠盐(R-Ar-ONa)反应得到[(R-Ar-O)x(P＝N)n(R’2O3P)2n-x],[(R-Ar-O)x(P＝N)n(R’2O3P)2n-x]在氢氧化锂碱性条件下水解得到[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Li2O3P)2n-x]；或在氢氧化钠条件下水解得到[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Na2O3P)2n-x]，[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Na2O3P)2n-x]用阳离子交换树脂进行离子交换得到[(R-Ar-O)x(P＝N)n(H2O3P)2n-x]，再与氢氧化锂中和反应得到[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Li2O3P)2n-x]；
2)[(R-Ar-O)x(P＝N)n(Li2O3P)2n-x]与[(R-Ar-O)x(P＝N)n(R’2O3P)2n-x]按照一定的比例复配、混合，溶解到合适的有机溶剂中，作为新型阻燃的锂离子电池电解质的添加剂；
3)在步骤2)中得到的新型阻燃电解质添加剂，该添加剂加入到市售的原来不加阻燃剂和锂盐的电解液中，即得到新型阻燃电解液；该电解液不但有很好的阻燃性能，而且其锂离子电导率还会增加，电解液与电极的相容性会更好；组装的电池不但电池性能更好，而且其阻燃性能、安全性能得到提高；该电解液用于锂离子电池、锂氧电池、锂硫电池的电解质。...

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