[发明专利]一种环磷腈衍生物及其制备方法和用作电解液添加剂的用途

说明书

本发明涉及一种式(I)所示的化合物及其制备方法和用途。所述化合物中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅彼此独立地选自氢、卤素、C_1‑20烷基、C_1‑20烷氧基、卤素取代的C_1‑20烷基或卤素取代的C_1‑20烷氧基，并且，所述R₁、R₂、R₃、R₄、R₅中至少有一个选自C_1‑20烷基或C_1‑20烷氧基。本发明所述化合物可作为电解液的添加剂。本发明还涉及一种包括本发明所述化合物的电解液及其制备方法，该电解液具有良好的防过充性能，可提供4.45‑5V的限压保护，能够抑制电池电压快速上升，提高锂电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及一种环磷腈衍生物及其制备方法和用途，该环磷腈衍生物可作为锂离子电池电解液的添加剂，具有防过充和阻燃性能。

背景技术

锂离子电池以其高输出电压、自放电小、能量密度大、无记忆效应、循环寿命长和无污染等优点，自投放市场以来发展迅速，已在笔记本电脑、移动电话、摄录机等移动电子终端设备领域占据了主导地位。而电动五金工具、电动汽车、大型储能电站等新应用领域已为锂离子电池注入高速成长的动力。

目前制约大容量、高功率锂离子电池快速发展的最主要问题是电池的安全性。锂离子二次电池在过度充放电、短路和大电流长时间工作的情况下会放出大量的热，可能造成灾难性热击穿(热逸溃)，甚至电池可能发生燃烧、爆炸等不安全行为。研究表明，过度充电是导致锂离子电池发生不安全行为的最危险因素。

为防止锂离子电池过充，实际应用中，单只电池及电池组均需加载保护电路，另外在电池设计及制造上也采取了一些措施。然而这些措施并不能充分保证锂离子电池的安全性。特别是对由几十个电池通过串并联组成的动力电池组来说，要实现对每只电池的逐点管理难度非常大。如何从内部控制锂离子电池的反应，消除敏感性副反应的发生，是急需解决的科学问题。

在电解液中使用过充电保护添加剂可以在电池内部建立一种防过充的电化学自我保护机制，简单有效地解决电池的过充和局部过充问题，在充电时可将阴极电位和电池电压限制在安全范围之内。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种环磷腈衍生物及其制备方法以及作为防过充电解液添加剂的用途。

本发明的又一目的在于提供一种含有上述环磷腈衍生物的电解液及其制备方法和用途。

本发明的再一目的在于提供一种包含有上述电解液的锂离子电池。

本发明目的是通过如下技术方案实现：

一种式(I)所示的环磷腈衍生物，

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅彼此独立地选自氢、卤素、C_1-20烷基、C_1-20烷氧基、卤素取代的C_1-20烷基或卤素取代的C_1-20烷氧基，并且，所述R₁、R₂、R₃、R₄、R₅中至少有一个选自C_1-20烷基或C_1-20烷氧基。