[發明專利]一種含有飽和雜環結構的電解質及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011421740.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN114621265A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 俞會根;楊萌;程勇斌
• 申請（專利權）人: 北京衛藍新能源科技有限公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;H01M10/0525;H01M10/0567
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 白月霞

1.一種含有飽和雜環結構的電解質，其特征在于，所述電解質包括三氟化硼鹽，所述三氟化硼鹽的結構如通式Ⅰ所示：

其中，M為金屬陽離子；代表環上含有至少一個雜原子的飽和雜環；所述雜原子選自S、N、O、P、Se、Ca、Al、B或Si；R₁選自無、基團、鏈式結構或環式結構；R₂為取代基，代表環上任意一個H均能夠獨立地被取代基取代，并且取代基取代一個H、兩個H或多個H，在取代基取代兩個或多個H的情況下，每個取代基相同或不同。

2.根據權利要求1所述的電解質，其特征在于，

在通式Ⅰ中，所述飽和雜環為三元～二十元環；

在通式Ⅰ中，與-SBF₃M連接的原子包括C、S、N、Si、P、B或O；優選與-SBF₃M連接的原子為C；

在通式Ⅰ中，所述雜原子選自S、N、O、P、B或Si。

3.根據權利要求2所述的電解質，其特征在于，

所述鏈式結構為1-20個原子組成的鏈，所述鏈包括僅由碳原子構成的鏈和含有至少一個雜原子的鏈，所述僅由碳原子構成的鏈和含有至少一個雜原子的鏈均包括飽和鏈和含有不飽和鍵的不飽和鏈，所述不飽和鍵為雙鍵和/或三鍵；

所述環式結構為三元環-十元環，所述環式結構包括飽和碳環、不飽和碳環、飽和雜環、不飽和雜環；

所述取代基選自鏈類取代基、環類取代基、鹽類取代基以及這些基團中任意一個或多個H被鹵素原子取代后的基團。

4.根據權利要求3所述的電解質，其特征在于，

所述鏈類取代基選自H、鹵素原子、羰基、酯基、醛基、醚氧基、醚硫基、＝O、＝S、硝基、氰基、酰胺、伯胺、叔胺、仲胺、磺酰胺基、磺基烷、肼基、重氮基、烴基、雜烴基；

其中，R₁₁和R₁₂獨立地為H或烴基；酯基包括羧酸酯、碳酸酯、磺酸酯和磷酸酯；烴基包括烷基、烯基、炔基和烯炔基；雜烴基為含有至少一個雜原子的烴基；所述雜原子選自鹵素、N、P、S、O、Se、Al、B和Si；

所述環類取代基包括三元～八元環以及由至少兩個單環構成的多環；

所述鹽類取代基包括硫酸鹽、磺酸鹽、磺酰亞胺鹽、碳酸鹽、羧酸鹽、硫醚鹽、氧醚鹽、氮鹽、鹽酸鹽、硝酸鹽、疊氮鹽、硅酸鹽、磷酸鹽；

優選地，所述羰基為酯基為-R₁₃COOR₁₄、-R₁₃OCOR₁₄、-R₁₃SO₂OR₁₄、-R₁₃O-CO-OR₁₄或酰胺為磺酰胺基為磺基烷為重氮基為-N＝N-R₁₆，醚氧基為-R₁₃OR₁₄，醚硫基為-R₁₃SR₁₄；其中，R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉獨立地為無、環或者含有1-20個碳原子的烴基或雜烴基，該烴基包括烷基、烯基、炔基或烯炔基，該雜烴基包括雜烷基、雜烯基或雜炔基，所述環上能夠選擇連接取代基；與N直接相連的R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉基團還能夠為H或金屬離子，與O直接相連的R₁₁、R₁₂、R₁₃基團還能夠為金屬離子。

5.根據權利要求4所述的電解質，其特征在于，R₁選自無、羰基、酯基、烷基、雜烷基、烯基、雜烯基、炔基、雜炔基、烯炔基和含有環狀結構的基團；其中，所述雜烯基中的雙鍵包括含有碳碳雙鍵C＝C的結構和含有碳氮雙鍵C＝N的結構。