[发明专利]高有机相容性的阻燃型锂盐及其复合阻燃电解质的制备方法

权利要求书

1.高有机相容性的阻燃型锂盐及其复合阻燃电解质的制备方法，其特征在于：由锂盐与其(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃R’₂)_3-n中间体膦酸酯进行复配得到阻燃电解质；所述锂盐结构通式为：(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃Li₂)_3-n其中(-C(O)N-)₃为异氰尿酸环基团；n＝1或2；锂盐易溶于有机溶剂，且有阻燃功能，该锂盐为部分被烷基芳烃氧基取代的异氰尿酸环的膦酸锂，由于有烷基芳香烃氧基团，其在有机溶剂中的溶解性能得到提升；通过控制分子中烷基芳烃氧基取代的量来调控该类锂盐在有机溶剂中的溶解性能；由于有芳香环，使其与电极材料的相容性得到改善；由于分子中含有锂离子能电离出来，所以，该锂盐具有好的锂离子电导率；由于分子中含有阻燃性能很好的异氰尿酸环的膦酸基团，该盐具有很好的阻燃性能；该锂盐与中间体膦酸酯

(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃R’₂)_3-n进行复配得到阻燃电解质；该电解质的制备工艺路线如下：

(1)以2,4,6-三氯-1,3,5-三氧基-三嗪即三氯异氰尿酸TCCA为原料，按照所需的摩尔比在特定溶剂中与亚磷酸三酯中发生亲核取代反应，所述的特定溶剂为：甲苯、二甲苯、四氯乙烯、二噁烷；其特征在于：对TCCA和亚磷酸三酯的溶解性能好，且对两种反应物是惰性的，不发生反应；制备得到含有部分膦酸酯取代Cl_n(-C(O)N-)₃(PO₃R’₂)_3-n，与烷基芳烃酚钠盐R-Ar-ONa继续取代前体上剩余的氯，得到中间体(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃R’₂)_3-n；利用氢氧化锂的碱性水解，一步制得锂盐(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃Li₂)_3-n；或先在氢氧化钠溶液中水解，制得磷酸钠盐[(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃Na₂)_3-n]，用阳离子交换树脂进行阳离子交换，得到(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃H₂)_3-n，再与氢氧化锂反应得到锂盐(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃Li₂)_3-n；

(2)锂盐(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃Li₂)_3-n与中间体

(R-Ar-O)_n(-C(O)N-)₃(PO₃R’₂)_3-n的质量比为10:1～1:1进行混合、复配，作为阻燃的电解质的添加剂；

(3)在步骤(2)中得到的阻燃电解质添加剂，溶解到合适的有机溶剂中，即得到阻燃电解液；该电解质兼顾阻燃性能和锂离子电导率，电解液与电极的相容性会更好；组装电池的阻燃性能、安全性能得到提高。

2.根据权利要求1所述高有机相容性的阻燃型锂盐及其复合阻燃电解质的制备方法，其亚磷酸三酯选用：亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯或亚磷酸三异丙酯中的一种或几种，其特征在于：水解反应生成的醇沸点低，容易被蒸发去除；TCCA与亚磷酸三酯的摩尔比为1:2或1:1。