[发明专利]一种新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法

权利要求书

1.一种新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，硫二卤化合物与季戊四醇一步合成法，分子结构通式图（1）所示，合成方案路线图（2）所示：

图（1）

图（2）。

2.根据权利要求1中图（1）和图（2）所示R1、R2、R3、R4为氧、氟、氟苯基、苯基、萘基，蒽基，噻吩基，吡啶基、哌啶，吲哚基、喹啉基、噻唑基、哒嗪基、吡啶基、吡嗪基、喹喔啉、吡咯基、咪唑基、三唑基、联苯基、苯基环己烷、氰化物、三甲基硅氧烷化合物、三嗪、异氰酸酯基、环氧基、磷酸酯基、碳酸丙烯酯基、烷基硼、丙烯酸酯基、氮杂醚、马来酰亚胺基、金属离子的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，包括以下合成步骤：

（1）在氮气保护下向带有冷凝器回流的反应釜中加入有机溶剂、硫二卤素化合物和催化剂，搅拌充分溶解，在-10-120℃下将纯化后无水的季戊四醇在10个小时内分多次加入反应釜反应，在氮气的循环作用下将反应生成的气体带出反应釜并用NaOH充分吸收，然后在-10-120度保温反应5-6小时；直到季戊四醇在反应釜里完全反应并消失看不到为止，制备获得电解液添加剂化合物粗品A；

（2）将反应完成后得到的化合物A粗品过滤多余季戊四醇和杂质、蒸馏粗品，在高温下用洗涤溶剂洗涤化合物A后重结晶提纯，再进行真空干燥后得到高纯度的精品。

4.根据权利要求3所述的新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛酸酯、偶氮二异丁酸二甲酯、硫酸钛等，用量为0.1~0.3份。

5.根据权利要求3所述的新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，硫二卤素化合物与季戊四醇的反应摩尔比为2.0:1.5～2.0:1。

6.根据权利要求3所述的新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，步骤(1)的反应温度控制在为65～120℃，反应时间为15～16小时。

7.根据权利要求3所述的新型含硫电解液添加剂及其合成制备方法，其特征在于，所述洗涤溶剂为可溶解季戊四醇的乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺等中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1和2本发明专利通过结构式调整，可在含硫电解液添加剂中引入其他成膜添加剂结构基团、导电添加剂结构基团、阻燃添加剂结构基团、过充保护添加剂结构基团、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂结构基团、改善低温性能的添加剂结构基团、功能型电解液添加剂基团形成复合型含硫电解液添加剂，更有效的提高了电池的性能。

9.根据权利要求2，其中所述新型含硫电解液的化合物结构式由图2-9表示；

图（3）：3,3,9,9-四氧化物-2,4,8,10-四氧-3,9-二硫杂螺环[5.5]十一烷，

图（4）：3,9二氧化物-3,3,9,9-四氟化物-2,4,8,10-四氧-3,9-二硫杂螺环[5.5]十一烷，

图（5）：3,9二氧化物-2,4,8,10-四氧-3,9-二亚硫杂螺环[5.5]十一烷

图（6）3,9二氧化物-3,3,9,9-四（三甲基硅氧烷）-2,4,8,10-四氧-3,9-二硫杂螺环[5.5]十一烷

图（7）十二氢-3,3'-螺联[噻吩并[3,4-b][1,4]二噁庚英] 7,7,7',7'-四氧化

图（8）2,6,10,14-四氧杂-3,5,11,13-四硫杂-4,12-二氮杂螺[7.7]十五烷 3,3,5,5,11,11,13,13-八氧化

图（9）4,4,12,12四氧化物-3,5,11,13-四苯-2,6,10,14-四氧-3,9-二硫杂螺环[7.7]十五烷

图（10）3,9二氧化物-3 ,9-二（苯基环己烷基）-3,9二（三甲基甲硅烷基）-2,4,8,10-四氧-3,9-二硫杂螺环[5.5]十一烷

图（11）2,6,10,14-四氧杂-3,4,5,11,12,13-六硫杂螺[7.7]十五烷 3,3,4,4,5,5,11,11,12,12,13,13-十二氧化。