一种饱和杂链类硫基电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种饱和杂链类硫基电解质及其制备方法和应用，所述电解质包括以下通式I所表示的硫基三氟化硼盐：在通式Ⅰ中，R或R1独立地为无或含有至少一个原子的第一链；且R和R1不同时为无；R2、R3为无或含有至少一个原子的第二链；M为金属阳离子；第一链和第二链均为饱和链；第一链和第二链中的任意一个C上的H均可独立地被取代基取代，所述第一链、第二链以及链式取代基中含有至少一个杂原子。本申请中的三氟化硼盐在电解质中既可作为添加剂应用又可作为盐应用。其可以应用于液态电池、固液混合电池、半固态电池、凝胶电池、准固态电池和全固态电池中，有助于提高电池的能量密度、循环稳定性、寿命。并且原料价格低廉、合成工艺简单，具有良好的经济效益。具有良好的经济效益。具有良好的经济效益。具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种饱和杂链类硫基电解质及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种饱和杂链类硫基电解质及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于便携式电子设备的广泛应用和电动汽车的日益普及，二次电池在过去几十年中受到了广泛的关注。高能量密度的二次电池在手机、便携式电子产品和电动汽车中占据了很大的市场，然而，未来大规模储能等的需求对电池的容量和能量密度要求进一步放大，对电池材料的要求也不断提高。
[0003]以锂电池为例，为了提高电池的能量密度，需要提高电池的工作电压和放电容量，使用高电压高容量正极材料和低电压高容量负极材料；如高电压钴酸锂(LCO)、高镍三元(NCM811、NCM622、NCM532和NCA)、镍锰酸锂(LNMO)等正极材料和金属锂、石墨、硅氧碳等负极材料。同时要匹配电化学窗口宽的电解质或在电极的表面形成稳定的钝化层从而提高电池的循环稳定性。
[0004]电解质主要包括液态电解质和固态电解质。尽管目前商用的电池主要采用液态电解质，其具有导电率高、在电极表面具有良好润湿性的显著优势，但由于液态电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饱和杂链类硫基电解质，其特征在于：所述电解质包括以下通式I所表示的饱和杂链类硫基三氟化硼盐：在以上通式Ⅰ中，R或R1独立地为无或含有至少一个原子的第一链；且R和R1不同时为无；R2、R3独立地为无或含有至少一个原子的第二链；M为金属阳离子；第一链和第二链均为饱和链；所述第一链和第二链中的任意一个C上的H均可独立地被取代基取代，该取代基包括H、含有至少一个原子的链式取代基以及环状取代基；所述第一链、第二链以及链式取代基中含有至少一个非碳的杂原子。2.根据权利要求1所述的电解质，其特征在于：在通式Ⅰ中，所述杂原子包括卤素原子、S、N、O、P、Se、Ca、Al、B或Si；与
‑
SBF3M连接的原子为碳原子C；R2、R3独立地为0
‑
5个原子的饱和链；R、R1独立地为1
‑
30个原子的饱和链。3.根据权利要求2所述的电解质，其特征在于：结构通式Ⅰ中的主链为1
‑
25个原子长的链；R2、R3独立地为0
‑
3个原子长的链。4.根据权利要求3所述的电解质，其特征在于：对于所述的通式Ⅰ，其包括：(1)R2与R3均为无，R与R1独立地为含有至少一个原子的第一链，记为两个
‑
SBF3M分别连接于R和R1中的任意一个C原子上；(2)R1、R2与R3均为无，R为含有至少一个原子的第一链，两个
‑
SBF3M连接于同一个C上，记为(3)R和R1独立地为含有至少一个原子的第一链，R2与R3独立地为无或1
‑
4个原子的第二链，且二者不同时为无，记为所述R、R1、R2或R3上能够连接有所述取代基。5.根据权利要求4所述的电解质，其特征在于：所述链式取代基选自卤素原子、烷基、杂烷基、醚氧基、醚硫基、含N取代基、盐类取代基和这些取代基中任意一个C上的H被卤素取代后的取代基团；杂烷基中的杂原子包括权利要求1或2中所述的杂原子；所述环状取代基包括三元环、四元环、五元环、六元环、七元环、八元环和同时含有两个或两个以上环结构的多环取代基；所述环状取代基上能够选择性连接第一取代基。6.根据权利要求5所述的电解质，其特征在于：对于所述的通式Ⅰ，其结构包括但不限于以下任意一个结构：
(A)(A)
(B)(B)在上述(A)和(B)中，Q1、Q2代表
‑
SBF3M；每个结构中的Z0～Z
28
、Z
32
～Z
35
及Z
’0～Z
’
21
均独立地选自权利要求1
‑
5中任意一项所述的取代基所限定的种类，R
10
、R
11
、R
12
、R
13
独立地为无、环状取代基或烷基；E
‑
为阴离子。7.根据权利要求6所述的电解质，其特征在于：在上述(A)和(B)中，每个结构中的Z0～Z
28
及Z
’0～Z
’
21
均独立地为第二取代基，该第二取代基选自H、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、氨基、环状取代基或者第二取代基中任意一个C上的H被卤素取代后的基团，氨基包括无取代氨基或氨基上的1个或2个H被所述取代基取代后的取代氨基；Z
32
、Z
33
、Z
34
独立地为烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞会根，杨萌，程勇斌，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：