【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及材料合成，尤其涉及一種應(yīng)用于電池中的化合物，更加涉及亞胺鋰類化合物及制備方法，及電池中應(yīng)用亞胺鋰類化合物及其制備方法，及于電池中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著純電動汽車及混合動力汽車的快速發(fā)展，人們對鋰離子電池的能量密度、長循環(huán)壽命、倍率性能及安全性能的要求不斷提升。鋰離子電池的正極材料已由磷酸鐵鋰、錳酸鋰體系轉(zhuǎn)向高電壓的三元材料體系。
2、電解液是鋰離子電池的血液，其在正負極材料及隔膜之間起到傳遞鋰離子的作用，除此之外電解液對于正負極材料界面的sei和cei的形成及阻抗大小也起到重要作用。在傳統(tǒng)的電解液體系中，三元材料在高電壓、高溫條件下會發(fā)生明顯的界面催化反應(yīng)，導(dǎo)致電解液的分解及產(chǎn)氣，致使鋰離子電池的壽命及安全性能不能得到保證。目前已有研究報道在電解液中加入一些能夠在三元材料界面成膜的添加劑(如有機類添加劑vc、ps、dtd、tmsp，無機類添加劑lipo2f2、lifsi、litfsi、lipf2(c2o4)2、libob等)能夠有效地保護正極、提高電解液的耐壓窗口和電池的循環(huán)壽命。
3、然而，研究者也發(fā)現(xiàn)這些添加劑不僅能夠在正極材料界面形成cei，還可以在石墨負極界面形成sei，導(dǎo)致電池的內(nèi)阻增大，影響電池的倍率及低溫性能。因而，開發(fā)一種既能于正負極材料界面形成良好的保護膜，又具有較小內(nèi)阻的添加劑仍然是業(yè)界急需考慮的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于上述問題，本專利技術(shù)的目的在于提供了一種亞胺鋰類化合物及其制備方法，及于電池中的應(yīng)用。該制備方
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)第一方面提供了一種亞胺鋰類化合物，結(jié)構(gòu)式如式一所示。
3、
4、本專利技術(shù)的亞胺鋰類化合物作為一種新物質(zhì)，含有氟代磺酰亞胺基團與環(huán)狀磷酸酯基團，兼具了環(huán)狀磷酸酯、磺酰亞胺基團和氟基的優(yōu)點，具有良好的應(yīng)用前景，既可應(yīng)用于二次電池中，也可作為中間體而進行材料及醫(yī)藥體加工。
5、本專利技術(shù)第二方面提供了亞胺鋰類化合物的制備方法，包括步驟：
6、(1)氨化反應(yīng)
7、加入硫酰氟、氨氣和縛酸劑進行氨化反應(yīng)得第一中間體；
8、(2)磷化反應(yīng)
9、于所述第一中間體中加入三氯化磷進行磷化反應(yīng)得第二中間體；
10、(3)取代反應(yīng)
11、于第二中間體中加入乙二醇進行取代反應(yīng)得第三中間體；
12、(4)鋰化反應(yīng)
13、于第三中間體中加入鋰化物進行鋰化反應(yīng)。
14、本專利技術(shù)的制備方法簡單，依次通過氨化反應(yīng)、磷化反應(yīng)、取代反應(yīng)和鋰化反應(yīng)就可制得含有環(huán)狀磷酸酯、磺酰亞胺基團和氟基的有機鋰化物，該有機鋰化物易于工業(yè)化生產(chǎn)，可進行推廣使用。
15、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述氨化反應(yīng)、所述磷化反應(yīng)和所述鋰化反應(yīng)的原料中加入有機溶劑，且所述有機溶劑各自獨立包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、1,4-二氧六環(huán)、甲苯、乙腈、乙醚、四氫呋喃、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸丙烯酯中的至少一種。
16、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述縛酸劑包括三乙胺、吡啶和1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的至少一種。
17、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述硫酰氟和所述氨氣的摩爾比為1:1～2，所述硫酰氟和所述縛酸劑的摩爾比為1～4:1。
18、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述第一中間體和所述三氯化磷的摩爾比為0.01～1.00:0.01～1.00，所述第二中間體和所述乙二醇的摩爾比為1:1～10，所述第三中間體和所述鋰化物的摩爾比為1:0.1～2.0。
19、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述鋰化物包括甲醇鋰、乙醇鋰、異丙醇鋰或叔丁醇鋰。
20、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述氨化反應(yīng)的溫度為-40～50℃，所述氨化反應(yīng)的時間為1～10h，所述磷化反應(yīng)的溫度為20～100℃，所述磷化反應(yīng)的時間為5～25h，所述取代反應(yīng)的溫度為20～150℃，所述取代反應(yīng)的時間為10～36h，所述鋰化反應(yīng)的溫度為-25～10℃，所述鋰化反應(yīng)的時間為0.1～2.0h。
21、作為本專利技術(shù)的一技術(shù)方案，所述氨化反應(yīng)、所述磷化反應(yīng)、所述取代反應(yīng)和所述鋰化反應(yīng)置于不同的反應(yīng)器中進行。
22、本專利技術(shù)第三方面提供了亞胺鋰類化合物于二次電池中的應(yīng)用。此亞胺鋰類化合物不僅可在正負極材料界面形成良好的保護膜，且內(nèi)阻低，可改善電池的電化學性能，具有良好的應(yīng)用前景。
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1.一種亞胺鋰類化合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如式一所示，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，包括步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述氨化反應(yīng)、所述磷化反應(yīng)和所述鋰化反應(yīng)的原料中加入有機溶劑，且所述有機溶劑各自獨立包括N,N--二甲基甲酰胺、N,N--二-甲基乙酰胺、二甲基亞砜、1，4--二-氧六環(huán)、甲苯、乙腈、乙醚、四氫呋喃、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸丙烯酯中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述縛酸劑包括三乙胺、吡啶和1,8--二-氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述硫酰氟和所述氨氣的摩爾比為1：1～2，所述硫酰氟和所述縛酸劑的摩爾比為1：1～4。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述第一中間體和所述三氯化磷的摩爾比為0.01～1.00：0.01～1.00，所述第二中間體和所述乙二醇的摩爾比為1：1～10
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述鋰化物包括甲醇鋰、乙醇鋰、異丙醇鋰或叔丁醇鋰。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述氨化反應(yīng)的溫度為-40～50℃，所述氨化反應(yīng)的時間為1～10h，所述磷化反應(yīng)的溫度為20～100℃，所述磷化反應(yīng)的時間為5～25h，所述取代反應(yīng)的溫度為20～150℃，所述取代反應(yīng)的時間為10～36h，所述鋰化反應(yīng)的溫度為-25～10℃，所述鋰化反應(yīng)的時間為0.1～2.0h。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述氨化反應(yīng)、所述磷化反應(yīng)、所述取代反應(yīng)和所述鋰化反應(yīng)置于不同的反應(yīng)器中進行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞胺鋰類化合物或權(quán)利要求2～9中任意一項所述的亞胺鋰類化合物的制備方法所制備的亞胺鋰類化合物于二次電池中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種亞胺鋰類化合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如式一所示，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，包括步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述氨化反應(yīng)、所述磷化反應(yīng)和所述鋰化反應(yīng)的原料中加入有機溶劑，且所述有機溶劑各自獨立包括n,n--二甲基甲酰胺、n,n--二-甲基乙酰胺、二甲基亞砜、1，4--二-氧六環(huán)、甲苯、乙腈、乙醚、四氫呋喃、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸丙烯酯中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述縛酸劑包括三乙胺、吡啶和1,8--二-氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述硫酰氟和所述氨氣的摩爾比為1：1～2，所述硫酰氟和所述縛酸劑的摩爾比為1：1～4。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的亞胺鋰類化合物的制備方法，其特征在于，所述第一中間體和所述三氯化磷的摩爾比為0.01～1....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛沖，莫德歡，王霹霹，戴文梁，潘東優(yōu)，曾藝安，戴曉兵，
申請(專利權(quán))人：珠海市賽緯電子材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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