一种氟离子电池用电解液制造技术

本发明专利技术提供一种氟离子电池用电解液，电解液包括氟盐、溶剂；因其中的主要成分氟盐中的阳离子具有共轭大Π环与季铵离子形成高度离域结构，正电荷高度分散在阳离子各个结构中，所以与氟离子之间键合力更小，较现有技术的电解液的氟盐解离程度更好，电解液电导率更高，氟离子电池可以在室温下运行的同时具有更高的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种氟离子电池用电解液
本专利技术属于化学电源领域，尤其涉及的是高能量密度的氟离子电池及其电解液。
技术介绍
目前，锂离子电池作为目前主流的二次电池技术，在消费电子、电动汽车和大规模储能等行业得到广泛的应用，极大地改善了人类的生活。但其能量密度仍然无法满足人类日益增长的长续航需求。同时金属锂或含锂电极的电化学在商业应用中存在一些问题。金属锂活性高，电池稳定安全性不好，很容易过充或者过放，极端情况下，会导致热失控和电池破裂、甚至短路爆炸。氟离子电池因为其高理论能量密度、高安全性得到人们的重视，氟离子电池通过氟阴离子在氟离子电解液或电解质中穿梭来实现电池的充放电，氟离子作为载流子，其理论能量密度高达5000Wh/kg。最初的氟离子电池是40年前德国的AnjiReddy和Fichtner提出并于2011年得到验证。但其采用的氟电解质在常温时电导率低，只有在160℃的添加下氟离子电导率达到2.8×10-4S/cm时，才能正常工作，这大大限制了氟离子电池的应用和发展。
技术实现思路
本专利技术提供了一种室温用氟离子电池用电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟盐，所述氟盐为离子液体，包括阳离子和阴离子，其特征在于，所述阳离子为结构式(Ⅰ)所示，阴离子为氟离子；/n

【技术特征摘要】
1.一种氟盐，所述氟盐为离子液体，包括阳离子和阴离子，其特征在于，所述阳离子为结构式(Ⅰ)所示，阴离子为氟离子；



所述R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9独立的为C1-50的脂肪族、C1-50的脂肪环族、C1-50的氟烷烃或C1-50的芳烃基团。


2.根据权利要求1所述的氟盐，其特征在于，所述C1-50的的脂肪族、C1-50的脂肪环族、C1-50的氟烷烃、C1-50的芳烃基团中的部分基团可以被取代基取代，所述取代基为卤素、酯基、羰基、磺基、羧基、羟基等；所述的C1-50的脂肪族或C1-50的脂肪环族、C1-50的氟烷烃、C1-50的芳烃基团为直链或者支链结构。


3.一种权利要求1所述氟盐的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)四烷基脲、草酰氯与二氯甲烷混合后，回流反应1-8小时后，烘干，得到鎓盐；所述四烷基脲的结构式如结构式(Ⅰ-a)；所述四烷基脲和草酰氯的摩尔比为1:1；



(2)将鎓盐与结构式(Ⅰ-b)所示的物质在三乙胺存在条件下，90℃反应1-48h后，加入R5-Br，90℃反应2-24小时生成溴盐；所述鎓盐、结构式(Ⅰ-b)所示的物质和三乙胺的摩尔比为1:1:1；



(3)将溴盐与氟化银混合，室温反应2-24小时即可生成氟盐；所述溴盐和氟化银的摩尔比为1:1。


4.一种氟离子电池用电解液，其特征在于，所述电解液包括氟盐和溶剂；所述氟盐为权利要求1-3任意一项所述的氟盐或阳离子为结构式(Ⅱ)，阴离子为氟离子的氟盐；所述氟盐占电解液的质量分数为0.1％～90％；



R1，R2独立的为C1-50的脂肪族、C1-50的脂肪环族、C1-50的氟烷烃或C1-50的芳烃基团。


5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，所述C1-50的的脂肪族、C1-50的脂肪环族、C1-50的氟烷烃、C1-50的芳烃基团中的部分基团可以被取代基取代，所述取代基为卤素、酯基、羰基、磺基、羧基、羟基；所述的C...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲超，张洪章，李先锋，刘翠连，张华民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21