硼酯荧蒽化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硼酯荧蒽化合物及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
硼酯荧蒽化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电池领域，特别是涉及一种硼酯荧蒽化合物及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]锂电池负极处的固体电解质界面膜
(solid electrolyte interphase
，
SEI
膜
)
是一类重要的极片界面结构，直接关系到锂离子在极片界面处的沉积行为
。
性质稳定
、
致密的
SEI
膜有助于抑制负极锂枝晶的生长，从而优化锂电池的循环性能和使用寿命
。
[0003]SEI
膜的化学组分众多，包括无机锂
、
有机锂和聚合物，但其中的氟化锂受到研究人员的格外关注
。
已有大量研究成果表明，
SEI
膜中氟化锂组分的含量越高，
SEI
膜的稳定性和锂离子电导率就越高，从而显著改善锂电池的循环稳定性和安全性
。
因此，氟化锂与
SEI
膜中的其他典型组分如氧化锂
、
氯化锂
、
有机锂等相比，具有更高的研究价值和应用前景
。
[0004]目前对
SEI
膜中氟化锂组分的特异性表征主要有
19
F NMR
谱
(
核磁共振氟谱
)
和
XPS
谱
(X
射线光电子能谱
)
，这两种方法均是通过特定信号的转化以获得电极表面信息，可定量检测氟化锂，但难以进行直接观察
。
另有如
SEM(
扫描电子显微镜
)
和
cryo
‑
TEM(
冷冻透射电子显微镜
)
等方法可实现对氟化锂结构的直接观察，但始终受限于高昂的实验设备和复杂的制样步骤，且定量化程度偏低
。
[0005]2022
年以来，研究团队利用固态荧光技术实现了对
SEI
膜和不均匀锂沉积
(
即锂枝晶
)
的粗略区分，但仍然难以实现对
SEI
膜内部具体组分的精确识别和表征
。
鉴于氟化锂对
SEI
膜稳定性和锂负极循环性能的重要作用，有必要开发设计一类全新的固态荧光探针分子，用于特异性识别
SEI
膜中的氟化锂组分
。

技术实现思路

[0006]基于此，提供一种硼酯荧蒽化合物及其制备方法，其作为一种固态荧光探针分子，能够通过简单便捷的方式特异性识别
SEI
膜中的氟化锂组分，实现对氟化锂的可视化观察和定量检测
。
[0007]此外，还提供一种硼酯荧蒽化合物在
SEI
膜中的氟化锂的检测中的应用
。
[0008]一种硼酯荧蒽化合物，具有如下结构通式：
[0009][0010]其中，
R1～
R8分别独立地选自氢
、C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基
、C2～
C
10
亚炔基
、
甲酰基及酯基中的一种或几种；
R9选自
C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基及
C2～
C
10
亚炔基中的一种或几种
。
[0011]在其中一些实施例中，
R1～
R8分别独立地选自氢
、C1～
C6烷基
、C2～
C6烯基
、C2～
C6炔基
、C1～
C6杂烷基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C6亚烷基
、C2～
C6亚烯基
、C2～
C6亚炔基
、
甲酰基及酯基中的一种或几种，
R9选自
C3～
C6环烷基
、C5～
C6芳基
、C4～
C6杂环基及
C3～
C6杂芳基中的一种或几种
。
[0012]在其中一些实施例中，所述硼酯荧蒽化合物的结构式如下：
[0013]一种硼酯荧蒽化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0014]将化合物1与三溴化硼反应，制备化合物2，所述化合物1的结构式为所述化合物2的结构式为
R1～
R8各自独立地选自氢
、C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种硼酯荧蒽化合物，其特征在于，具有如下结构通式：其中，
R1～
R8分别独立地选自氢
、C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基
、C2～
C
10
亚炔基
、
甲酰基及酯基中的一种或几种；
R9选自
C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基及
C2～
C
10
亚炔基中的一种或几种
。2.
根据权利要求1所述的硼酯荧蒽化合物，其特征在于，
R1～
R8分别独立地选自氢
、C1～
C6烷基
、C2～
C6烯基
、C2～
C6炔基
、C1～
C6杂烷基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C6亚烷基
、C2～
C6亚烯基
、C2～
C6亚炔基
、
甲酰基及酯基中的一种或几种，
R9选自
C3～
C6环烷基
、C5～
C6芳基
、C4～
C6杂环基及
C3～
C6杂芳基中的一种或几种；可选地，所述硼酯荧蒽化合物的结构式如下：可选地，所述硼酯荧蒽化合物的结构式如下：
3.
一种硼酯荧蒽化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将化合物1与三溴化硼反应，制备化合物2，所述化合物1的结构式为
所述化合物2的结构式为
R1～
R8各自独立地选自氢
、C1～
C
10
烷基
、C3～
C
10
环烷基
、C2～
C
10
烯基
、C2～
C
10
炔基
、C5～
C
10
芳基
、C1～
C
10
杂烷基
、C4～
C
10
杂环基
、C3～
C
10
杂芳基
、
氨基
、
硝基
、
氰基
、
异氰基
、
卤素
、C1～
C
10
亚烷基
、C2～
C
10
亚烯基
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，王梦实，胡仁健，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：