一种丁烯二醇衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种丁烯二醇衍生物及其制备方法和应用，所述丁烯二醇衍生物具有式

【技术实现步骤摘要】
一种丁烯二醇衍生物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种丁烯二醇衍生物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]未来随着锂离子电池技术的进步，更多高性能锂离子电池将会被研发或者量产，其相关的锂电池材料也快速发展并得到应用，锂电池材料中的电解液更新换代也处于行业的峰口浪尖，需要加强技术的研发，打造科技含量更高、性能更优且性价比更高的高端电解液以提升产品的价值，电解液添加剂会随着电解液的大量使用而扩产增量，同时电解液添加剂的更新换代加快，品质要求也更高。合适的电解液添加剂可以提高锂离子电池的倍率性能和循环寿命，从而改善锂离子电池的综合性能。
[0003]因此，确定一种可以提高锂离子电池的倍率性能和循环寿命的电解液添加剂具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供了一种丁烯二醇衍生物及其制备方法和应用，本专利技术提供的丁烯二醇衍生物作为电解液添加剂，可以提高锂离子电池的倍率性能和循环寿命，从而改善锂离子电池的综合性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种丁烯二醇衍生物，所述丁烯二醇衍生物具有式
Ⅰ‑
a或式
Ⅰ‑
b结构：式中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地代表不取代的C1‑4烷基、取代的C1‑4烷基、苯基、五元杂芳基或六元杂芳基；R7代表或，其中，R8、R9、R
10
>、R
11
、R
12
和R
13
相同或不同，且各自独立地代表不取代的C1‑4烷基、取代的C1‑4烷基、苯基、五元杂芳基
或六元杂芳基。
[0006]本专利技术提供的丁烯二醇衍生物作为电解液添加剂，可以提高锂离子电池的倍率性能和循环寿命，从而改善锂离子电池的综合性能。
[0007]上述丁烯二醇衍生物中，作为一种优选实施方式，当R1、R2、R3、R4、R5或R6代表取代的C1‑4烷基时，取代基为甲氧基、苯基中的一个或多个。
[0008]上述丁烯二醇衍生物中，作为一种优选实施方式，当R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
或R
13
代表取代的C1‑4烷基时，取代基为甲氧基、苯基中的一个或多个。
[0009]上述丁烯二醇衍生物中，作为一种优选实施方式，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地代表甲基、乙基、叔丁基、苯基、异丙基或苯乙基。
[0010]上述丁烯二醇衍生物中，作为一种优选实施方式，R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
和R
13
各自独立地代表苯基、叔丁基、甲基或异丙基。
[0011]上述丁烯二醇衍生物中，作为一种优选实施方式，具有式
Ⅰ‑
a或式
Ⅰ‑
b结构的丁烯二醇衍生物可以为但不限于下述的化合物：
[0012][0013]。
[0014]这里，TMS代表三甲基硅基，TBDMS代表叔丁基二甲基硅基，TBDPS代表叔丁基二苯基硅基。
[0015]第二方面，本专利技术提供了一种根据第一方面所述的丁烯二醇衍生物的制备方法，包括以下步骤：S1、干燥：将丁烯二醇加入到溶剂中，搅拌混合均匀，然后真空浓缩，除去溶剂和所述丁烯二醇中的水；S2、将步骤S1得到的干燥的丁烯二醇和硅烷基保护基试剂，在有机碱存在的反应溶剂中进行反应；S3、对步骤S2反应完成后的反应液进行后处理，得到所述丁烯二醇衍生物。
[0016]本专利技术提供的丁烯二醇衍生物的制备方法的制备工艺简单、操作方便，适合工业化生产，便于推广应用。
[0017]本专利技术提供的制备方法通过先对丁烯二醇进行干燥，可以提高丁烯二醇衍生物的收率和纯度。
[0018]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，所述硅烷基保护基试剂含有下述结构中的至少一种：。
[0019]这里，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
和R
13
的定义同第一方面对R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
和R
13
的定义。
[0020]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S1中，所述溶剂包括四氢呋喃、正己烷、正庚烷、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇中的至少一种。
[0021]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，所述有机碱包括吡啶、4
‑
二甲氨基吡啶、咪唑、嘧啶、哌啶、三乙胺、二异丙胺、三乙烯二胺、N
‑
甲基吗啉、四甲基乙二胺中的至少一种。
[0022]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，所述反应溶剂包括四氢呋喃、正己烷、正庚烷、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、吡啶中的至少一种。
[0023]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，将步骤S1得到的干燥的丁烯二醇先加入有机碱存在的反应溶剂中，之后再在冰水浴条件下滴加所述硅烷基保护基试剂。
[0024]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，所述丁烯二醇的质量与所述反应溶剂的体积比为1g:（1~100）mL，例如可以为1g:1mL、1g:10mL、1g:20mL、1g:50mL、1g:70mL或1g:100mL等。
[0025]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，所述丁烯二醇与所述硅烷基保护基试剂、有机碱的摩尔比为1:（0.1~100）:（0.2~101），例如可以为1：0.1：0.2、1：1：2、1：2：2、1：30：30、1：60：60、或1:100:101等，优选为1：（1
‑
5）：（2
‑
5）。
[0026]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S2中，反应的温度为0～80℃（例如可以为0℃、20℃、40℃、60℃或80℃等），反应的时间为1~100h（例如可以为1h、20h、30h、50h、70h或100h等）。
[0027]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S3中，所述后处理包括过滤、滤液浓缩、蒸馏。
[0028]上述丁烯二醇衍生物的制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤S3中，所述后处理包括过滤、打浆和干燥。
[0029]第三方面，本专利技术提供了一种根据第一方面所述的丁烯二醇衍生物在锂离子电池中的应用，所述锂离子电池包括正极极片、负极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁烯二醇衍生物，其特征在于，所述丁烯二醇衍生物具有式
Ⅰ‑
a或式
Ⅰ‑
b结构：式中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地代表不取代的C1‑4烷基、取代的C1‑4烷基、苯基、五元杂芳基或六元杂芳基；R7代表或，其中，R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
和R
13
相同或不同，且各自独立地代表不取代的C1‑4烷基、取代的C1‑4烷基、苯基、五元杂芳基或六元杂芳基。2.根据权利要求1所述的丁烯二醇衍生物，其特征在于，当R1、R2、R3、R4、R5或R6代表取代的C1‑4烷基时，取代基为甲氧基、苯基中的一个或多个；和/或，当R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
或R
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代表取代的C1‑4烷基时，取代基为甲氧基、苯基中的一个或多个。3.根据权利要求1所述的丁烯二醇衍生物，其特征在于，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地代表甲基、乙基、叔丁基、苯基、异丙基或苯乙基；和/或，R8、R9、R
10
、R
11
、R
12
和R
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各自独立地代表苯基、叔丁基、甲基或异丙基。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的丁烯二醇衍生物，其特征在于，具有式
Ⅰ‑
a或式
Ⅰ‑
b结构的丁烯二醇衍生物选自化合物1至化合物11中的至少一种：
。5.一种根据权利要求1
‑
4中任一项所述的丁烯二醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、干燥：将丁烯二醇加入到溶剂中，搅拌混合均匀，然后真空浓缩，除去溶剂和所述丁烯二醇中的水；S2、将步骤S1得到的干燥的丁烯二醇和硅烷基保护基试剂，在有机碱存在的反应溶剂中进行反应；S3、对步骤S2反应完成后的反应液进行后处理，得到所述丁烯二醇衍生物。6.根据权利要求5所述的丁烯二醇衍生物的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，董仕晋，岳敏，石桥，张静文，宫宝昌，郭小佳，薛威，
申请(专利权)人：无锡零一未来新材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：