[發明專利]一種阻燃型鈣離子電池電解液及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811318289.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109461968A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 馮金奎;安永靈
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/054
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，所述電解液由以下組分組成：電解質鹽、有機溶劑、阻燃添加劑、功能添加劑；

所述阻燃劑的結構通式為：

其中，R₁-R₆均可以為烷基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、鹵代聯苯、烷氧基、烷基硅、鹵代烯烴基、聯苯基、苯基、鹵代苯基、烷基磷酸酯、烷氧基硅、烷氧基硼或酰胺基，其中：鹵代為部分取代或全取代。

2.如權利要求1所述的一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，

所述電解質鹽的含量為0.001～5mol/L；

所述有機溶劑的含量為：0.1％～50％(質量分數)；

所述阻燃劑含量為：0.1％～50％(質量分數)；

所述的功能添加劑含量為：0.1～0.5mol/L；

所述阻燃添加劑的結構通式中取代基的鹵素為F。

3.如權利要求1所述的一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，所述阻燃添加劑為：乙氧基五氟環三膦腈、苯氧基五氟環三膦腈、硅氧基五氟環三膦腈、硅氧基四氟環三膦腈(雙取代)、苯氧基四氟環三膦腈(雙取代)、三氟丙基甲基環三硅氧烷、六苯氧基環三磷腈中的一種或兩種以上的混合物。

4.如權利要求1所述的一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，所述電解質鹽為六氟磷酸鈣、六氟砷酸鈣、高氯酸鈣、四氟硼酸鈣、甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鈣、雙三氟甲基磺酰亞胺鈣中的一種或兩種以上的混合物。

5.如權利要求1所述的一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，所述有機溶劑為乙腈、丙腈、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁內酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯中的一種或兩種以上的混合物。

6.如權利要求1所述的一種阻燃型鈣離子電池電解液，其特征在于，所述功能添加劑為聯苯(BP)、碳酸乙烯亞乙酯(VEC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1、4-丁磺酸內酯(BS)、1、3-丙磺酸內酯(PS)、亞硫酸乙烯酯(ESI)、1、3-(1-丙烯)磺內酯(PST)、硫酸乙烯酯(ESA)、叔丁基苯(TBB)、叔戊基苯(TPB)、環己基苯(CHB)、或丁二氰(SN)中的一種或兩種以上的混合物。

7.權利要求1-6任一項所述阻燃性鈣離子電池電解液的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將阻燃劑除水后溶解在有機溶劑中得到混合液，然后功能添加劑加入上述混合液中，得到溶液A；

(2)在無水無氧的環境中將鈣鹽加入步驟(1)中的溶液A中，配成電解液，即得本發明所述的阻燃型鈣離子電池電解液。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述除水指：用4A鈉分子篩除水36-96h。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述鈣鹽緩緩加入溶液A中。

10.權利要求1-6任一項所述阻燃型鈣離子電池電解液在鈣離子電池、電動車、電動汽車中的應用。