[发明专利]咪唑类离子液体、离子液体电解液及制备方法和应用

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，R₁为CH₂(CH₂)_aO(CH₂)_bCH₃，a为0或1，b为0或1；R₂为C_nH_2n-1，n为2或3；Y^-为BF₄^-，PF₆^-，TFSI^-或(FSO₂)₂N^-中的一种。

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)将2-甲基咪唑与氯代烷基醚加入到溶剂中，在100～150℃下反应24～54h；经洗涤后再加入三乙胺，在100～130℃下反应16～24h,得到1-烷氧基烷基-2-甲基咪唑；

其中，摩尔比为2-甲基咪唑：氯代烷基醚：三乙胺＝1：1：1～1：1.1：1；所述的溶剂为无水乙醇、二氯甲烷，每摩尔2-甲基咪唑加100～200毫升溶剂；所述的氯代烷基醚具体为氯甲基甲醚、氯甲基乙醚、2-氯乙基甲醚或2-氯乙基乙醚；

(2)在保护气体氛围下，按照1-烷氧基烷基-2-甲基咪唑与卤代烯的摩尔比为1：1～1.2，将1-烷氧基烷基-2-甲基咪唑与卤代烯在室温下搅拌反应8～12h，得到1-烷氧基烷基-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，将所述的1-烷氧基烷基-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8～10h，得到咪唑类离子液体；

其中，每mol的1-烷氧基烷基-2-甲基-3-烯基咪唑卤化物加100～200ml去离子水。

3.如权利要求1所述的咪唑类离子液体的制备方法，其特征为所述的保护气氛为氮气或氩气。

4.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-烷氧基烷基-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：

加入二氯甲烷萃取有机相，然后收集二氯甲烷相，再用去离子水洗涤二氯甲烷相多次，直至用饱和AgNO₃溶液检测无沉淀产生；将所述处理后的溶液旋转蒸发处理除去二氯甲烷，干燥后即得到纯化的所述咪唑类离子液体。

5.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，所述的电解液包括：有机溶剂、锂盐和离子液体；其中，电解液中各组分占电解液的质量百分比为：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。

6.如权利要求5所述的咪唑类离子液体电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的体积比为1：2～1：4的比例将碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合制备有机溶剂；

向所述有机溶剂中加入咪唑类离子液体，搅拌混合均匀后再加入锂盐，继续搅拌直至锂盐全部溶解，得到所述的离子液体电解液。