一種鎂電池電解液添加劑及在鎂電池中的應用制造技術

本發明專利技術屬于鎂電池電解質添加劑領域，具體涉及一種鎂電池電解質添加劑及在鎂電池中的應用

【技術實現步驟摘要】
一種鎂電池電解液添加劑及在鎂電池中的應用


[0001]本專利技術屬于鎂電池電解質添加劑領域，具體涉及一種鎂電池電解液添加劑及在鎂電池中的應用
。

技術介紹

[0002]隨著化石能源的枯竭，開發環境友好
、
價格低廉的可再生能源已成為科學家的首要任務
。
鎂具有離子半徑小
、
電極電勢低
、
能量密度高等優點
。
并且與鋰相比，鎂具有地殼儲量豐富，價格更加低廉，加工處理更安全的優點
。
然而，相對于
Li
離子，
Mg
離子電荷密度更大，使得鎂離子與溶劑的結合力很強，難以去溶劑化；這使得基于鎂離子的電池正極難以使用
。
[0003]關于鎂電池的陰極
/
電解質界面，一般認為
Mg
2+
難以插入到無氯鎂電解液中的正極材料
(
如
Mo6S8)
主體中
。
同時，在負極側，電解液中的溶劑或鎂鹽會在鎂負極表面分解形成一層鈍化膜，阻礙鎂離子的沉積溶出
。
專利技術專利
CN 109755647 A
公布了一種含雜環的添加劑，這類添加劑制備工藝復雜，且缺少路易斯酸中心難以用于鎂離子的去溶劑化
。
專利技術專利
CN113258138A
公布了一種含硅基及含氮結構的添加劑搭配無機鎂鹽用于鎂電池
。
但這類添加劑不含氟也不含路易斯酸中心，不利于形成界面膜，也不利于促進鎂離子的去溶劑化
。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于一種鎂電池電解液添加劑及在鎂電池中的應用
。
[0005]為實現上述目的，本專利技術采用技術方案為：
[0006]一種鎂電池電解液添加劑，添加劑為如下式1結構的鹽和式2結構的中性分子，兩者之間用量關系比例范圍為
1:100—100:1(
優選為
1:10—10:1)
；
[0007][0008]式中，
[0009]T
選自
Li
，
Na
，
K
，
Rb
，
Cs
，
Mg
，
Ca
，
Ba
中的一種；
X
基團選自鹵素；其中
,0
＜
m≤5
，
0≤n≤5
，
m
與
n
的取值使
T
m
X
n
顯正價；
[0010]M
為陰離子的中心原子，式
1、
式2中
M
可相同或不同的選自
B、Al、C、P
或
As
；
[0011]式
1、
式2中
Y
為與
M
成鍵的原子，可相同或不同的選自鹵素
、O、S
或
NR1；當
Y
為鹵素時，無
R
基團；
[0012]p1
，
p2
，為3?
10
的整數，且，
p1
的數值使式1中陰離子顯負一價，
p2
的數值使式2分子呈中性；
[0013]q
為1?6的整數，且，
q
的取值使得式1所示鹽顯0價；
[0014]式
1、
式2中
R、R1可相同或不同的選自
C1?
C
20
的烷基
、C1?
C
20
的鹵代烷基
、C3?
C
10
的環烷基
、C3?
C
10
的鹵代環烷基
、
未取代或被至少一個相同或不同的下述取代基取代的苯，下述取代基為鹵素
、C1?
C
20
烷基
、C1?
C
20
鹵代烷基
、C3?
C
10
的環烷基
、C3?
C
10
的鹵代環烷基；其中，任選相鄰的
R
還可通過鍵相連；且
R
和
R1中至少一個含有氟代基團
。
[0015]上述當
T
為
Li
，
Na
，
K
，
Rb
，
Cs
時，
m
＝1，
n
＝0；
[0016]當
T
為
Mg
，
Ca
，
Ba
時，當
n
＝0時，
m
＝1；
[0017]當
T
為
Mg
，
Ca
，
Ba
時，當
n≠0
時，
2m
?
n
的數值等于1或
2。
[0018]進一步的說，所述，式
1、
式2中，
[0019]T
選自
Li
，
Na
，
K
，
Mg
，
Ca
中的一種；
X
基團選自
Cl
；
[0020]M
為陰離子的中心原子，式
1、
式2中
M
可相同或不同的選自
B、Al、P
或
As
；
[0021]式
1、
式2中
Y
為與
M
成鍵的原子，可相同或不同的選自鹵素
、O、NR1；
[0022]p1
，
p2
，為
3、4、5、6、7、8、9
或
10
，且，
p1
的數值使式1中陰離子顯負一價，
p2
的數值使式1分子呈中性；
[0023]q
為
1、2、3、4、5、6
，且，
q
的取值使得式1所示鹽顯0價；
[0024]式
1、
式2中
R、R1可相同或不同的選自
C2?
C8的烷基
、C2?
C8的鹵代烷基，且，任選相鄰的
R
或任選相鄰的
R1還可通過鍵相連；
R、R
1、
R2中至少一個含有氟代基團
。
[0025]一種所述的鎂電池電解液添加劑的應用，所本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種鎂電池電解液添加劑，其特征在于：添加劑為如下式1結構的鹽和式2結構的中性分子，兩者之間用量關系比例范圍為
1:100—100:1
；式中，
T
選自
Li
，
Na
，
K
，
Rb
，
Cs
，
Mg
，
Ca
，
Ba
中的一種；
X
基團選自鹵素；其中
,m
與
n
的取值使
T
m
X
n
顯正價；
M
為陰離子的中心原子，式
1、
式2中
M
可相同或不同的選自
B、Al、C、P
或
As
；式
1、
式2中
Y
為與
M
成鍵的原子，可相同或不同的選自鹵素
、O、S
或
NR1；當
Y
為鹵素時，無
R
基團；
p1
，
p2
，為3?
10
的整數，且，
p1
的數值使式1中陰離子顯負一價，
p2
的數值使式2分子呈中性；
q
為1?6的整數，且，
q
的取值使得式1所示鹽顯0價；式
1、
式2中
R、R1可相同或不同的選自
C1?
C
20
的烷基
、C1?
C
20
的鹵代烷基
、C3?
C
10
的環烷基
、C3?
C
10
的鹵代環烷基
、
未取代或被至少一個相同或不同的下述取代基取代的苯，下述取代基為鹵素
、C1?
C
20
烷基
、C1?
C
20
鹵代烷基
、C3?
C
10
的環烷基
、C3?
C
10
的鹵代環烷基；其中，任選相鄰的
R
還可通過鍵相連；且
R
和
R1中至少一個含有氟代基團
。2.
按權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔光磊，崔子立，王鼎明，杜奧冰，徐紅霞，王世濤，
申請(專利權)人：中國科學院青島生物能源與過程研究所，
類型：發明
國別省市：