[发明专利]一种含硼有机物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含硼有机物及其制备方法和应用，该有机物的结构为：是由含羟基的环状碳酸酯基小分子、三氟化硼络合物、金属阳离子源反应得到。本发明所提供的含硼有机物，其结构同时含有环状碳酸酯基团和—[BF₃]^‑M⁺基团，兼顾耐高电压和离子电导率高的特点，既可作为电解液添加剂在二次电池的电极表面形成更稳定的钝化膜，阻碍电解液的进一步分解，又可作为新型锂/钠盐，在动力电池和储能电池等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种含硼有机物及其制备方法和应用。

背景技术

二次电池作为一种绿色环保新能源，因其具有自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于手机、摄像机、笔记本电脑、无人机等便携设备、电动汽车、无线电动工具及军事上等领域。二次电池中常用的锂、钠盐成本较高且都有着各自的缺点，如LiPF₆/NaPF₆易分解、LiClO₄/NaClO₄安全性低、LiSO₃CF₃/NaSO₃CF₃腐蚀集流体等。

碳酸乙烯酯(EC)可耐高温、耐高电压；—[BF₃]^-M⁺离域性较强，有利于金属阳离子的解离，离子电导率较高，且分解后形成的氟化物可形成稳定的SEI膜。如果能通过碳酸乙烯酯类化合物开发一种兼具耐高温、耐高电压和离子电导率高的新型含硼化合物，无疑可以拓展含硼化合物在电解质、膜、二次电池等领域的应用，并且还可能开发其它工业用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种含硼有机物及其制备方法和应用，以拓展其在电解质、电池等领域的应用范围。本发明的技术方案为：

第一个方面，本发明提供一种含硼有机物，该有机物的结构如通式I所示：

其中，所述R为空白、氢化未取代芳基、取代芳基、氢化未取代的C₁-C₁₀烷基、部分或全部卤素取代的C₁-C₁₀烷基、氢化未取代的-[C-C-O]_m-C_n-、或者部分或全部被卤素取代的-[C-C-O]_m-C_n-；

所述R₁为H、卤素原子、氢化未取代芳基、取代芳基、氢化未取代的C₁-C₁₀烷基、部分或全部卤素取代的C₁-C₁₀烷基或者-R₂-OBF₃Li，其中，R₂为空白、氢化未取代芳基、取代芳基、氢化未取代的C₁-C₁₀烷基、部分或全部卤素取代的C₁-C₁₀烷基、氢化未取代的-[C-C-O]_m-C_n-、或者部分或全部被卤素取代的-[C-C-O]_m-C_n-，其中m＝1-5，n＝1-5；

所述M⁺为Li⁺或Na⁺。

第二个方面，本发明提供上述含硼有机物的制备方法，包括如下步骤：

将含羟基的环状碳酸酯基小分子、三氟化硼络合物、金属阳离子源在溶剂中进行反应；反应结束后浓缩并干燥，既得。