[發明專利]鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料，其制備方法及在鋰離子電池電解液中的應用

有效

• 申請號: 201210358351.0
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102964372A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張靈志;汪靖倫;駱浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C07F7/12
• 分類號: C07F7/12;H01M10/0568
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

1.一種鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料，其化學結構如式1所示：

式1

R¹選自如下基團：[-(CH₂)_m-,m=1~3]或[-(CH₂)_mO(CH₂)_n-,m,n=1~3]；R²,R³,R⁴選自如下基團：[-(CH₂)_mCH₃,m=0~3]，芳基或取代芳基，或鹵素取代基，且R²,R³,R⁴至少有一個鹵素取代基團。

2.如權利要求1所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：（1）雙鍵取代的碳酸酯化合物與鹵代硅氫烷或烷氧基硅氫烷通過硅氫化反應，制備相應的鹵硅烷或烷氧基硅烷取代的碳酸酯；（2）步驟（1）產物與氟化試劑反應生成相應的氟硅烷取代的碳酸酯。

3.根據權利要求2所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料的制備方法，其特征在于：所述雙鍵取代的碳酸酯為4-[(烯丙氧基)甲基]-1,3-二氧戊環-2-酮或4-乙烯基-1,3-二氧戊環-2-酮；鹵代硅氫烷為氯代硅氫烷；烷氧基硅氫烷為甲氧基取代硅氫烷或乙氧基取代硅氫烷；并且上述雙鍵取代碳酸酯與硅氫烷的摩爾比為1：1.0~1.5。

4.根據權利要求2所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料的制備方法，其特征在于：所述硅氫化反應催化劑選自：氯鉑酸，二氧化鉑，或Karstedt′s催化劑，并且其加入的量為雙鍵取代的碳酸酯化合物的0.1~1mol%；所述氟化試劑包括：三氟化硼·乙醚、三氟化銻、氟化鉀、或氟化鋰，所述氟化試劑與鹵硅烷或烷氧基硅烷取代的碳酸酯的摩爾比為3~1：1。

5.根據權利要求2或4之任一所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料的制備方法，其特征在于：反應在惰性氣體保護環境下進行的；硅氫化反應的溫度為30~80度，反應時間是2~24小時；氟化反應的溫度為30~80度，反應時間是2~24小時。

6.權利要求1所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料在鋰離子電池中的應用。

7.如權利要求7所述的鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料在鋰離子電池中的應用，其特征在于式1所述含鹵硅烷功能化碳酸酯電解質材料作為電解質添加劑或共溶劑應用于鋰離子電池的電解液中。