[發(fā)明專利]一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010128639.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111416150A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕

1.一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑用于制備鋰電池電解液，所述的含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法具體包括有以下步驟：

(1)、首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下向反應(yīng)容器中投入三光氣和有機(jī)溶劑，攪拌一段時(shí)間使三光氣完全溶解，再向反應(yīng)容器中加入丙三醇、縛酸劑和催化劑，攪拌下回流反應(yīng)8–24小時(shí)，經(jīng)過過濾和萃取得到活性中間產(chǎn)物Ⅰ，化學(xué)反應(yīng)式見下式(1)；其中，所述的三光氣與丙三醇的摩爾比為1:6–10，所述的三光氣與縛酸劑的摩爾比為1:6–8，所述的三光氣與催化劑的摩爾比為1:0.01–0.1；

(2)、將得到的活性中間產(chǎn)物Ⅰ和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，充分?jǐn)嚢枋够钚灾虚g產(chǎn)物Ⅰ溶解，接著向反應(yīng)容器中加入含氟磺酰鹵類化合物Ⅱ，加熱回流反應(yīng)4–8小時(shí)，待反應(yīng)容器內(nèi)溫度恢復(fù)至室溫，通過萃取得到目標(biāo)產(chǎn)物含氟磺酸酯類添加劑Ⅲ，化學(xué)反應(yīng)式見下式(2)，其中，含氟磺酰鹵類化合物Ⅱ中，R_F為C_nF_2n+1，n為0-8的整數(shù)，X為F或Cl；所述的中間產(chǎn)物Ⅰ與含氟磺酰鹵類化合物Ⅱ的摩爾比為：1:4–6；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的步驟(1)和(2)中的有機(jī)溶劑選自下述溶劑中的一種或多種溶劑的混合：正己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、甲苯、乙苯、二氯甲烷、氯仿、氯苯、硝基甲烷、硝基苯、硝基甲苯、乙腈、苯乙腈、乙醚、甲基正丁基醚、苯乙醚、呋喃、四氫呋喃，1,4-二氧環(huán)己烷，乙二醇二甲醚、丙酮、苯甲酮、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、噻吩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的縛酸劑選自下述物質(zhì)中的一種或多種以上的混合物：三烷基脂肪胺、氧化鉀、氫氧化鈉；所述的三烷基脂肪胺的分子式為R¹R²R³N，其中，R¹、R²和R³為均C1–C6的烷基，且R¹、R²和R³為相同或不同的烷基。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的催化劑選自下述物質(zhì)中的一種或多種以上混合物：吡啶、烷基取代吡啶類、N，N–二烷基酰胺；所述的烷基取代吡啶類的分子式為R–C₅H₁₀N，其中R為C1–C6的烷基；所述的N，N–二烷基酰胺的分子式為R¹CON R²R³，其中，R¹、R²和R³均為C1–C6的烷基，且R¹、R²和R³為相同或不同的烷基。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的鋰電池電解液是由有機(jī)非質(zhì)子溶劑、鋰鹽和含氟磺酸酯類添加劑Ⅲ組成；其中，所述的有機(jī)非質(zhì)子溶劑的質(zhì)量比為70–85，鋰鹽的質(zhì)量比為5–15，含氟磺酸酯類添加劑Ⅲ的質(zhì)量比為1–5。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的有機(jī)非質(zhì)子溶劑選自下述溶劑中的一種或多種溶劑的混合：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲脂、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、1,4–丁內(nèi)酯、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、1,3–環(huán)氧戊烷、四氫呋喃、乙腈、己二腈、丁二腈、戊二腈、二甲基砜、環(huán)丁砜、三甲基磷酸酯。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含氟磺酸酯類鋰離子電池添加劑的制備方法，其特征在于：所述的鋰鹽選自下述鋰鹽中的一種或多種鋰鹽的混合：六氟磷酸鋰、六氟砷鋰、高氯酸鋰、四氟硼鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、五氟乙基磺酸鋰、雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰、雙(五氟乙基磺酰)亞胺鋰、雙(氟磺酰)亞胺鋰。