[发明专利]乙酰磺胺酸锂络合物及其制备方法和其在非水电解液中的应用

说明书

本发明公开了一种乙酰磺胺酸锂络合物，其结构通式为式（Ⅰ）或（Ⅱ）所示：（I），（II）；其中，R₁=甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、或4‑氟苯基。本发明还公开了上述乙酰磺胺酸锂络合物的制备方法及其在非水电解液中的应用。本发明的乙酰磺胺酸锂络合物在电解液中应用可以有效改善锂离子电池的综合性能。此外，本发明的乙酰磺胺酸锂络合物比乙酰磺胺酸锂在有机溶剂中具有较高的溶解度，更有利于电解液生产加工。

技术领域

本发明涉及电化学储能领域，更具体地，本发明涉及一种乙酰磺胺酸锂络合物的制备方法及含有该物质的非水电解液在电化学储能器件中的应用。

背景技术

锂离子电池电解液一般由电解质盐、溶剂和功能性添加剂组成。对于锂离子电池，目前商品化应用的电解液一般使用LiPF₆作为支持电解质。但是LiPF₆化学性质不稳定，在较高的温度下(55℃)，或者遇潮容易分解产生氟化氢等杂质，导致LiPF₆作为电解液导电锂盐的锂离子电池高温性能较差，使用寿命受限。

发明内容

鉴于背景技术所存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种乙酰磺胺酸锂络合物及其制备方法。

本发明的另一个目的是提供乙酰磺胺酸锂络合物在非水电解液中的应用。

为解决上述的技术问题，本发明所述乙酰磺胺酸锂络合物的结构通式为式(Ⅰ)和(Ⅱ)所示：

其中，R₁＝甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、或4-氟苯基。

本发明提供上述式(Ⅰ)和(Ⅱ)乙酰磺胺酸锂络合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)乙酰磺胺酸锂制备(参考文献中国专利申请号2020101284025，公开号：CN111333595A)；

(2)反应瓶中加入乙酰磺胺酸锂，加入有机溶剂，搅拌，控制温度，加入氟硼化合物或者五氟化磷化合物；

(2)过滤除去不溶物；

(3)减压浓缩干燥，得到乙酰磺胺酸锂络合物或者含乙酰磺胺酸锂络合物的溶液。

优选的，步骤(2)所述的有机溶剂包括乙腈、丙酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、四氢呋喃、二氧戊烷。

优选的，步骤(2)所述氟硼化合物包括三氟化硼和三氟化硼络合物，其中，三氟化硼络合物优选三氟化硼乙醚络合物、三氟化硼乙腈络合物、三氟化硼碳酸二甲酯络合物、三氟化硼碳酸二乙酯络合物、三氟化硼碳酸甲乙酯络合物、三氟化硼碳酸乙烯酯络合物。

优选的，步骤(2)所述五氟化磷化合物包括五氟化磷和五氟化磷络合物，其中，五氟化磷络合物优选五氟化磷乙醚络合物、五氟化磷乙腈络合物、五氟化磷碳酸二甲酯络合物、五氟化磷碳酸二乙酯络合物、五氟化磷碳酸甲乙酯络合物、五氟化磷碳酸乙烯酯络合物。

优选的，步骤(2)所述温度为-20～60℃，更优选为-10～30℃。

本发明提供的乙酰磺胺酸锂络合物在非水电解液中的应用，即在锂电池和锂离子电池中作为电解质的应用。

为了实现上述技术方案，本发明提供一种乙酰磺胺酸锂络合物的电解液，包括导电锂盐、非水有机溶剂和添加剂，导电锂盐包括乙酰磺胺酸锂络合物。

乙酰磺胺酸锂络合物在电解液中的质量百分含量为0.1％～40％，优选0.2％～15％。