[发明专利]含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物及其制备方法和应用，所述含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物的结构通式为：其中，R1和R2选自含有Si原子的化合物、烷烃基、芳基或杂芳基中的一种。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物及其制备方法和应用。

背景技术

自工业革命以来，石油、煤炭、天然气等化石能源在人们的日常生产生活占据着不可或缺地位，然而地球上的化石能源随着人们大量开采使用，其储存量正在逐年减少，导致能源短缺问题成为当今世界的不得不面对的两大难题之一，所以人们愈发的重视可再生能源和新能源的开发利用。太阳能、风能和地热能等再生能源易受自然环境和气候所制约，无法高效地应用于人们的生产生活，锂离子电池因其高电压、高比能量、长循环寿命、无污染等优点，已广泛应用于手机、计算器、MP3、平板电脑等便携式设备，并在新能源电动汽车(EV)、航天航空、电网储能等大型设备上也展现出广阔的应用前景。

锂离子电池由正极、电解质、隔膜、负极等组成，电解液作为锂离子电池的“血液”，负责传输锂离子，其液程、粘度、介电常数等性质与锂离子的安全性、电化学性能都息息相关。

目前电解液的研究，主要集中在添加剂上，添加剂根据功能性主要分为：1)负极成膜添加剂；2)正极界面成膜添加剂；3)阻燃添加剂；4)防过充添加剂；5)锂盐稳定添加剂。

一般商用电解液，根据使用需求将不同种类添加剂进行组合，以此达到性能要求。现有添加剂基本上都是针对某个单一问题，根据使用需求，需要进行不同的添加剂组合，以此达到需求性能。当加入添加剂种类较多时，不仅成本高，而且会影响电解液的电导率。

发明内容

本发明实施例提供了一种含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物及其制备方法和应用，含有不饱和键可以聚合成聚、含有硅基官能团可以消除HF和H₂O、含有P元素与电解液热分解的氢氧自由基结合，阻断反应链，抑制热失控。本发明的含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物用作电解液添加剂，能够使电池的存储和循环性能有所提升，同时对降低界面阻抗也有一定效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物的结构通式为：

其中，R1和R2选自含有Si原子的化合物、烷烃基、芳基或杂芳基中的一种。

优选的，所述含有Si原子化合物包括烷烃硅化合物、含芳基硅化合物或含氟硅化合物中的任一种；

所述烷烃基-C_mH_2m+1，其中1≤m≤6；

所述芳基包括苯基、蒽基、萘基或联苯基中的任一种；

所述杂芳基的碳原子数为3至20，包括O，S，P，N的1-3个杂原子；所述杂芳基具体包括吡啶基，吲哚基，吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、1,2-噻唑基、1,3-噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、噻二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、萘并噁唑，菲并噁唑、苯并噻二唑基、苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、苯并吡嗪基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并吡咯基、咔唑基、萘并噻二唑基中的任一种。

优选的，所述含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物具体包括：

中的一种。

第二方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的含三甲硅基丙炔基磷酸酯化合物的制备方法，所述制备方法包括：

在惰性环境下，在反应器中首先通入四氢呋喃，然后通入三甲硅基丙炔醇和三乙胺；