[发明专利]一种咪唑类离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种咪唑类离子液体，其特征为该离子液体的结构式如下：

其中，n₁为2，3或4；n₂为0或1；Y^-为BF₄^-，PF₆^-，TFSI^-，N(CN)₂^-或(FSO₂)₂N^-。

2.如权利要求1所述的咪唑类离子液体的制备方法，其特征为包括如下步骤：

(1)在保护气体氛围下，将2-甲基咪唑与烯腈加入到溶剂中，在60～80℃下搅拌反应10-15小时，得到1-腈基-2-甲基咪唑：其中，摩尔比为2-甲基咪唑：烯腈＝1：1.1～1：1.3；所述的溶剂为无水甲醇，每摩尔2-甲基咪唑加100-200毫升溶剂；所述的烯腈具体为丙烯腈、烯丙基腈、烯丙基乙腈；

(2)在保护气体氛围下，按照1-腈基-2-甲基咪唑与卤代烯的摩尔比为1：1.05～1：1.2，将1-腈基-2-甲基咪唑与卤代烯在室温下搅拌反应6-10小时，得到1-腈基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物；

所述的卤代烯具体为氯乙烯、氯丙烯；

(3)按照摩尔比为1：1～1：1.2，将所述的1-腈基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物与无机盐M⁺Y^-及去离子水在室温下搅拌反应5-8小时，得到咪唑类离子液体；

其中，每mol的1-腈基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物加100～200ml去离子水；摩尔比为1-腈基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物：M⁺Y^-＝1：1～1：1.2；

所述的保护气氛为氮气或氩气。

3.如权利要求1所述的咪唑类离子液体的制备方法，其特征为所述的步骤(3)中，还包括以下步骤：将所述1-腈基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物与无机盐及去离子水在室温下搅拌反应后，对离子液体进行分离纯化的步骤，所述分离纯化的过程包括如下步骤：

将反应后得到混合液用乙醚萃取2-4次，再用去离子水冲洗，当用AgNO₃滴定检测无沉淀产生后，将所述处理后的溶液旋转蒸发处理除去挥发性物质乙醚，干燥后即得到纯化的所述咪唑类离子液体。

4.如权利要求1所述的咪唑类离子液体的应用，其特征为用于制作锂离子电池的电解液，所述电解液包括：有机溶剂、锂盐和离子液体；其中，锂盐的质量百分数为1～10％，离子液体的质量百分数为1～20％，有机溶剂的质量百分数为70～90％；

所述有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯组成的混合液，其中，碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的体积比为1：2～1：4；

所述的锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiDFOB或LiTFSI。

5.如权利要求4所述的咪唑类离子液体的应用，其特征为电解液的制备方法包括如下步骤：

按照所述的配比，将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合得到有机溶剂；再将有机溶剂和所述的咪唑类离子液体混合，搅拌后再加入锂盐，继续搅拌直至锂盐全部溶解，得到所述的离子液体电解液。