[发明专利]季铵盐类离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种季铵盐类离子液体，其特征在于，化学结构式如下：

其中，R为碳原子数为1～4的烷基，Y^-为CF₃SO₃^-或CF₃CO₂^-。

2.一种季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在惰性气氛保护下，将三乙胺与烷基化试剂RY按摩尔比1∶1～1.2∶1添加在有机溶剂中，所述有机溶剂与所述三乙胺的质量比为0.8∶1～1.4∶1，在温度为40℃～80℃条件下搅拌反应5小时～30小时，然后除去过量的所述三乙胺和所述有机溶剂，收集无色液体，洗涤后，真空干燥得到季铵盐类离子液体，其中，所述烷基化试剂RY为三氟甲磺酸甲酯、三氟甲磺酸乙酯、三氟甲磺酸丙酯、三氟甲磺酸丁酯、三氟乙酸甲酯、三氟乙酸乙酯、三氟乙酸丙酯或三氟乙酸丁酯，其化学结构式如下：

其中，R为碳原子数为1～4的烷基，Y^-为CF₃SO₃^-或CF₃CO₂^-。

3.如权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为氯仿、四氢呋喃或乙腈。

4.如权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，步骤除去过量的所述三乙胺和所述有机溶剂具体为：通过减压蒸馏的方式除去过量的三乙胺和所述有机溶剂，所述减压蒸馏的条件为温度为80℃～150℃，压强为0.1Pa～5Pa。

5.如权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述真空干燥的步骤具体为，真空干燥的温度为60℃～100℃，真空度为0.01MPa。

6.一种电解液，其特征在于，包括季铵盐类离子液体、锂盐及有机溶剂，

其中，所述季铵盐类离子液体的结构式如下：

R为碳原子数为1～4的烷基，Y^-为CF₃SO₃^-或CF₃CO₂^-；

所述锂盐与所述有机溶剂的质量比范围为1∶20～1∶10；

所述季铵盐类离子液体与所述有机溶剂的质量比范围为1∶10～1∶1。

7.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合溶液，其中，所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的体积比为1～3∶3～7∶1。

8.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为四氟硼酸锂，六氟磷酸锂，三氟甲磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂。

9.一种电解液的配制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在惰性气氛保护下，取碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的体积比为1～3∶3～7∶1混合作为有机溶剂，按所述季铵盐类离子液体与所述有机溶剂的质量比范围为的比例向所述有机溶剂中加入季铵盐类离子液体，在温度为20℃～50℃条件下搅拌混合均匀，然后加入锂盐，所述锂盐为四氟硼酸锂，六氟磷酸锂，三氟甲磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂，所述锂盐与所述有机溶剂的质量比范围为1∶20～1∶10，得到所述电解液，其中，所述季铵盐类离子液体的结构式如下：

R为碳原子数为1～4的烷基，Y^-为CF₃SO₃^-或CF₃CO₂^-。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电解液中包括具有如下结构的离子液体：

R为碳原子数为1～4的烷基，Y^-为CF₃SO₃^-或CF₃CO₂^-。